[發(fā)明專利]一種電熱水壺的水位檢測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710051180.X
• 申請(qǐng)日: 2017-01-20
• 公開（公告）號(hào): CN106774008A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何文東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 何文東
• 主分類號(hào): G05B19/042
• 分類號(hào): G05B19/042;G01F23/24
• 代理公司: 中山市科企聯(lián)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)44337
• 代理人: 楊立銘

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電熱水壺的水位檢測(cè)方式技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著底部上水和自動(dòng)旋轉(zhuǎn)水塔的廣泛應(yīng)用，電熱水壺水位檢測(cè)的應(yīng)用也越來越廣泛，傳統(tǒng)技術(shù)采用一個(gè)已知阻值的固定電阻和水電阻串聯(lián)，再并聯(lián)一個(gè)電容濾波，用一個(gè)單片機(jī)的A/D口來檢測(cè)分壓值，根據(jù)電壓值的大小來判斷出水壺中的水位。

若水壺與耦合器的接觸不良，檢測(cè)出的水電阻很大，此時(shí)主機(jī)控制電路易誤判為水壺內(nèi)沒水；使用時(shí)間長之后，水溫探頭和水壺底部的有水垢沉淀，導(dǎo)致檢測(cè)出的水電阻增大；不同水質(zhì)之間水電阻的差別大，例如純凈水的水電阻大于自來水水電阻，會(huì)導(dǎo)致誤判。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種能準(zhǔn)確檢測(cè)出水位的檢測(cè)方法，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種電熱水壺的水位檢測(cè)方法，電熱水壺包括主機(jī)和壺體，壺體內(nèi)限定有腔室，水位檢測(cè)探頭設(shè)置于腔室底部；所述水位檢測(cè)探頭外包裹有絕緣材料且水位檢測(cè)探頭的上端裸露在腔室內(nèi)；

其特征在于，所述主機(jī)上設(shè)有耦合器和單片機(jī)，所述耦合器與單片機(jī)連接；所述壺體和水位檢測(cè)探頭通過耦合器分別與單片機(jī)連接，水位檢測(cè)探頭、壺體和壺體內(nèi)介質(zhì)構(gòu)成等效阻容電路；

當(dāng)水位高于壺體底部的絕緣材料時(shí)，水位檢測(cè)探頭、壺體和水構(gòu)成等效阻容電路；當(dāng)水位低于壺體底部的絕緣材料時(shí)，水位檢測(cè)探頭、壺體和空氣構(gòu)成等效阻容電路，壺體內(nèi)的介質(zhì)為空氣，等效阻容電路的電容量比壺體內(nèi)介質(zhì)為水時(shí)的電容量大；

所述電熱水壺的水位檢測(cè)方法包括下列步驟：

a、單片機(jī)輸出電平信號(hào)，單片機(jī)與等效阻容電路之間充放電并檢測(cè)水位檢測(cè)探頭上的充放電時(shí)間，并將檢測(cè)的充放電時(shí)間與標(biāo)準(zhǔn)充放電時(shí)間范圍比較；

b、當(dāng)檢測(cè)到的充放電時(shí)間符合該標(biāo)準(zhǔn)充放電時(shí)間范圍時(shí)，單片機(jī)判斷此時(shí)水壺內(nèi)有水；

c、當(dāng)檢測(cè)到的充放電時(shí)間長于該標(biāo)準(zhǔn)充放電時(shí)間范圍，單片機(jī)判斷此時(shí)水壺內(nèi)沒水。

進(jìn)一步的，所述壺體通過耦合器與電源的PE端和單片機(jī)Vcc端連接；水位檢測(cè)探頭包括水位檢測(cè)探頭A端和水位檢測(cè)探頭B端，水位檢測(cè)探頭A端通過耦合器與單片機(jī)Vcc端連接，水位檢測(cè)探頭B端通過耦合器與單片機(jī)的A/D端連接，水位檢測(cè)探頭的外殼通過耦合器與單片機(jī)的I/O端連接；其中水位檢測(cè)探頭、壺體和壺體內(nèi)介質(zhì)構(gòu)成等效阻容電路；

當(dāng)水位高于壺體底部的絕緣材料時(shí)，水位檢測(cè)探頭、壺體和水構(gòu)成等效阻容電路；當(dāng)水位低于壺體底部的絕緣材料時(shí)，水位檢測(cè)探頭、壺體和空氣構(gòu)成等效阻容電路，壺體內(nèi)的介質(zhì)為空氣，等效阻容電路的電容量比壺體內(nèi)介質(zhì)為水時(shí)的電容量大；單片機(jī)Vcc端輸出電平信號(hào)時(shí)，單片機(jī)Vcc端與等效阻容電路之間充放電，單片機(jī)I/O端檢測(cè)水位檢測(cè)探頭上的充放電時(shí)間并與標(biāo)準(zhǔn)充放電時(shí)間范圍比較來判斷電熱水壺中的水位；

所述一種電熱水壺的水位檢測(cè)方法包括下列步驟：

d、單片機(jī)Vcc端輸出電平信號(hào)，單片機(jī)Vcc端與等效阻容電路之間充放電，單片機(jī)的I/O端檢測(cè)到水位檢測(cè)探頭上的充放電時(shí)間，并將檢測(cè)的充放電時(shí)間與標(biāo)準(zhǔn)充放電時(shí)間范圍比較；

e、當(dāng)檢測(cè)到的充放電時(shí)間符合該標(biāo)準(zhǔn)充放電時(shí)間范圍時(shí)，單片機(jī)判斷此時(shí)水壺內(nèi)有水；

f、當(dāng)檢測(cè)到的充放電時(shí)間長于該標(biāo)準(zhǔn)充放電時(shí)間范圍，單片機(jī)判斷此時(shí)水壺內(nèi)沒水。

所述電熱水壺的水位檢測(cè)方法中由水位檢測(cè)探頭、壺體和壺體內(nèi)的介質(zhì)構(gòu)成等效阻容電路，當(dāng)水位高于壺體底部的絕緣材料時(shí)，單片機(jī)與等效阻容之間充放電，壺體內(nèi)的介質(zhì)為水，等效阻容電路的電容量較小；當(dāng)水位低于壺體底部的絕緣材料，壺體內(nèi)的介質(zhì)為空氣，等效阻容電路的電容量比壺體內(nèi)介質(zhì)為水時(shí)的電容量大；單片機(jī)通過檢測(cè)等效阻容電路上的充放電時(shí)間并對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)充放電時(shí)間范圍來判斷電熱水壺中的水位。

當(dāng)壺體內(nèi)水位高于絕緣材料的高度時(shí)并測(cè)定壺體水的溫度時(shí)，水位檢測(cè)探頭包括NTC，單片機(jī)的A/D端輸入電平，依次經(jīng)過水位檢測(cè)探頭A端、NTC和水位檢測(cè)探頭B端后為單片機(jī)的I/O端提供I/O值，所述單片機(jī)的I/O端通過I/O值來判斷壺體中水的水溫。

進(jìn)一步的，水位檢測(cè)探頭A端通過二極管D1和耦合器與單片機(jī)的A/D端連接，水位檢測(cè)探頭B端與單片機(jī)的I/O端連接；

還包括第一組電容和第二組電容，第一組電容的一端連接水位檢測(cè)探頭A端，另一端連接壺體；第二組電容的一端連接水位檢測(cè)探頭B端，另一端連接水位檢測(cè)探頭的金屬外殼；其中所述第一組電容和第二組電容至少分別由一個(gè)電容串聯(lián)而成；

所述電熱水壺的水位檢測(cè)方法包括下列步驟：