[發(fā)明專利]一種精準(zhǔn)電容式液位檢測(cè)電路及調(diào)整方式

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010964134.0
• 申請(qǐng)日: 2020-09-15
• 公開（公告）號(hào): CN112161673B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王偉意;林富能
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廈門晶尊微電子科技有限公司
• 主分類號(hào): G01F23/263
• 分類號(hào): G01F23/263
• 代理公司: 青島華慧澤專利代理事務(wù)所(普通合伙) 37247
• 代理人: 付秀穎

1.一種精準(zhǔn)電容式液位檢測(cè)電路，其特征在于，包括液位檢測(cè)傳感器、電容式液位檢測(cè)芯片、電容比較電路、電荷收集器、放電電路、開漏輸出電路、退耦電路；所述液位檢測(cè)傳感器與電容式液位檢測(cè)芯片連接，所述電容式液位檢測(cè)芯片分別與開漏輸出電路、電容比較電路、放電電路、電荷收集器、退耦電路連接；

運(yùn)用放電電路及電容比較電路搭配調(diào)試靈敏度，具體步驟為：

步驟一.選擇檢測(cè)點(diǎn)和參考點(diǎn)，預(yù)設(shè)放電電路中的CDC放電電容；

步驟二.通過(guò)電容比較電路粗調(diào)整，使液位檢測(cè)點(diǎn)到達(dá)設(shè)定點(diǎn)附近；

步驟三.固定電容比較電路中的電容C1，通過(guò)微調(diào)整CDC放電電容，使得液位檢測(cè)點(diǎn)能夠精準(zhǔn)達(dá)到設(shè)定的位置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種精準(zhǔn)電容式液位檢測(cè)電路，其特征在于，所述液位檢測(cè)傳感器通過(guò)R3與電容式液位檢測(cè)芯片連接，電阻R3用于提高傳導(dǎo)抗干擾度及輻射抗干擾。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種精準(zhǔn)電容式液位檢測(cè)電路，其特征在于，所述電荷收集器包括CMOD電容，用于收集電容液位檢測(cè)傳感器所有附加的寄生電容的變化量；所述放電電路包括CDC放電電容，用于給CMOD電容進(jìn)行放電。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種精準(zhǔn)電容式液位檢測(cè)電路，其特征在于，所述電容比較電路，包括電容C1，所述電容C1一端接地，另一端通過(guò)R1與電容式液位檢測(cè)芯片連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種精準(zhǔn)電容式液位檢測(cè)電路，其特征在于，開漏輸出電路通過(guò)R4輸出給外部主機(jī)設(shè)備，且需要通過(guò)上拉電阻R2接電容式液位檢測(cè)芯片電源端。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種精準(zhǔn)電容式液位檢測(cè)電路，其特征在于，所述退耦電路包括電容C2，所述電容C2兩端分別連接電容式液位檢測(cè)芯片電源端和接地端。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種精準(zhǔn)電容式液位檢測(cè)電路，其特征在于，所述電荷收集器用于收集液位檢測(cè)傳感器所有附加的寄生電容的變化量，通過(guò)與電容式液位檢測(cè)芯片內(nèi)部比較器進(jìn)行比較，超過(guò)電容式液位檢測(cè)芯片內(nèi)部設(shè)定的基準(zhǔn)電壓時(shí)，電容式液位檢測(cè)芯片內(nèi)部打開 CDC放電電容選通開關(guān)，對(duì)CMOD電容進(jìn)行放電。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種精準(zhǔn)電容式液位檢測(cè)電路，其特征在于，所述電容式液位檢測(cè)芯片通過(guò)充放電模式，將液位檢測(cè)傳感器通道上所有附加的寄生電容值和電容比較電路通道上所有附加的寄生電容值模擬量轉(zhuǎn)換成CDC放電電容選通開關(guān)的開關(guān)次數(shù)的數(shù)字量。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種精準(zhǔn)電容式液位檢測(cè)電路，其特征在于，檢測(cè)步驟如下，

S1.電容式液位檢測(cè)芯片通過(guò)偽隨機(jī)碼開關(guān)對(duì)液位檢測(cè)傳感器通道及電容比較電路通道進(jìn)行充放電，多次掃描液位檢測(cè)傳感器通道及電容比較電路通道，電容式液位檢測(cè)芯片會(huì)將每次充電的電荷轉(zhuǎn)移至電荷收集器進(jìn)行收集存儲(chǔ)；

S2.電容式液位檢測(cè)芯片在充放電液位傳感器通道的時(shí)候，電荷收集器不斷收集液位檢測(cè)傳感器通道轉(zhuǎn)移的電荷量，電容式液位檢測(cè)芯片內(nèi)部設(shè)有比較器，設(shè)定比較器電壓基準(zhǔn)電壓，當(dāng)電荷收集器電壓超過(guò)比較器電壓基準(zhǔn)電壓時(shí)，比較器輸出電平就會(huì)翻轉(zhuǎn)，觸發(fā)CDC電容選通開關(guān)對(duì)CMOD電容進(jìn)行放電；

S3.電容式液位檢測(cè)芯片在獲取液位檢測(cè)傳感器通道開關(guān)次數(shù)和電容比較電路通道開關(guān)的次數(shù)之后，并進(jìn)行邏輯判斷；

S4.當(dāng)電容式液位檢測(cè)芯片內(nèi)部檢測(cè)到液位檢測(cè)傳感器通道所有附加的寄生電容大于電容比較電路通道所有存在的寄生電容和電容式液位檢測(cè)芯片內(nèi)部設(shè)定的閾值之和時(shí)，在經(jīng)過(guò)消抖處理判斷，持續(xù)多次成立，判斷液位點(diǎn)達(dá)到設(shè)定位置，或者容器及管道處于有液體的狀態(tài)，反之，則判定為液位點(diǎn)未達(dá)到設(shè)定的位置，或者容器及管道處于無(wú)水的狀態(tài)。