元反饋，芯片內(nèi)部運算出液位，利用微處理器之間IIC通信，將當前液位信息傳輸給上位機24。
[0047]水位控制器27其作用就是指根據(jù)檢測到當前水位，而進行一些控制，例如凈水器或咖啡機缺水時控制抽水泵自動加水，水滿時關閉抽水泵；加濕器，缺水關機并且提示用戶進行加水等操作。
[0048]傳感單元21、210為覆銅，形狀呈矩形、梯形、菱形、橢圓、鋸齒形等，相鄰兩傳感單元21、210之間存在間隙23、230，其中間隙23、230低于10毫米而大于0.2毫米，以保證信號不干擾。
[0049]如圖5所示，傳感單元21呈矩形時，用于非連續(xù)刻度水位檢測，在液位同一高度時僅有一個，為保證檢測精度，傳感單元21要求面積大于等于10平方毫米，且橫向?qū)挾纫膊荒芴?，當水漫過傳感單元21時，相對應地傳感單元21測量到此時電容量會產(chǎn)生變化(即容器中水位高度在此傳感單元21面積分布的范圍內(nèi))，通過傳感單元21電容變化量的大小，來確定液位的高度。
[0050]如圖6所示，傳感單元210分布類似于均勻鋸齒狀，用于連續(xù)水位刻度檢測，保證在同一水位高度總有I個到2個傳感單元210與液面平行面相交，相鄰傳感單元210的面積在垂直方向上有交錯，這就充分確保當液位變化時，總有傳感單元210能監(jiān)測其變化，能夠?qū)崟r準確測量液位高度。
[0051]優(yōu)選地，檢測板20與容器壁10之間間距小于等于10mm。
[0052]優(yōu)選地，可將上述非接觸式液位檢測裝置直接應用在諸如加濕器、空氣凈化器、凈水器、咖啡機等家用電器上。
[0053]如圖10所示，上述實施例中的檢測板20也可以不與容器壁10直接貼合，其緊密貼合在機體30上，同時該機體30與容器壁10間距不能太大，一般不超過10mm，同樣能實現(xiàn)。
[0054]本發(fā)明還提供一種非接觸式液位檢測方法的第二實施例，其包括:
[0055]首先提供位于容器之外的檢測板20、設置在檢測板20上的至少一個傳感單元21、設置在檢測板20上且與至少一個傳感單元21輸出相連的控制單元22、以及與控制單元22的輸出相連的上位機24，其中傳感單元21為覆銅；
[0056]然后檢測出容器無液體時的每個傳感單元21相應電容值，并把此時的電容值數(shù)據(jù)存入控制單元22，作為參考基準電容值；如圖8所示，其為自電容式等效電容分布示意圖，單個或多個傳感單元21相對電源負極存在一個固有的寄生電容Cp (又稱自電容)，同樣地，圖9為互電容式等效電容分布示意圖，每兩個傳感單元21之間存在一個固有的寄生電容Cp (又稱互電容)。
[0057]接著放入液體到容器中；
[0058]最后檢測容器有液體時的每個傳感單元21相應電容值，并與之前無液體時的每個傳感單元21的參考基準電容值比較，在圖8所示中的自電容式情形中，當容腔12內(nèi)的液體高度達到外部傳感單元21高度時，會導致電容由Cp變成Cp'(即Cp' =Cp+Cx)，通過判斷電容Cx的大小就可以判斷每個傳感單元21位置狀態(tài)；而在圖9所示中的互電容式情形中，當容腔12內(nèi)的液體高度達到外部傳感單元21高度時，會導致電容由Cp變成Cp^ (即Cp' = Cp+Cx)，通過一個傳感單元21發(fā)射信號，而另一傳感單元21則接收信號，控制檢測單元22進行電容量轉換，運用判斷電容Cx的大小就可以判斷每個傳感單元21位置狀態(tài)。由此當控制單元22檢測到各個傳感單元21電容變化量時，控制單元22內(nèi)部運算，計算當前液位，通過控制單元22輸出給上位機24，然后讓上位機24進行相應的控制，即使水位控制器27進行水位控制和及液位顯示，由此獲得當前液位并顯示。
[0059]本發(fā)明檢測液位電容值變化來檢測液位，檢測精度高，成本低、安裝便捷、容器清洗方便，可以滿足絕大部分對液位檢測的需求，尤其適合在加濕器、凈化器、凈水器、咖啡機等需要清洗容器的家用電器上使用。
[0060]當然上述實施例只為說明本發(fā)明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。凡根據(jù)本發(fā)明主要技術方案的精神實質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種非接觸式液位檢測裝置，其設置在容器的外側，其特征在于其包括:檢測板(20)、設置在檢測板(20)上的至少一個傳感單元(21、210)、以及設置在檢測板(20)上且與傳感單元(21、210)輸出相連的控制檢測單元(22)，其中控制檢測單元(22)與傳感單元(21,210)組合成檢測模塊，共同檢測電容值變化來獲得液位信息。
2.如權利要求1所述的一種非接觸式液位檢測裝置，其特征在于:所述傳感單元(21、210)為覆銅，且相鄰兩傳感單元(21、210)之間存在間隙(23、230)。
3.如權利要求2所述的一種非接觸式液位檢測裝置，其特征在于:所述檢測板(20)與容器之間間距小于等于10mm，所述傳感單元(21、210)的覆銅面積大于等于10平方毫米。
4.如權利要求2或3所述的一種非接觸式液位檢測裝置，其特征在于: 1)其為液位非連續(xù)檢測裝置時，其中所述傳感單元(21、210)在液位同一高度時僅有一個；或 2)其為液位連續(xù)檢測裝置時，所述傳感單元(21、210)在液位同一高度時至少有兩個，并且相鄰傳感單元(21、210)的面積在垂直方向上有交錯。
5.如權利要求2或3所述的一種非接觸式液位檢測裝置，其特征在于: 1)所述傳感單元(21、210)為至少一個時，并利用至少一覆銅與電源負極之間存在一個固有的寄生電容，并通過該傳感單元(21、210)與電源負極之間電容變化來檢測液位；或 2)所述傳感單元(21、210)為至少兩個時，利用至少兩塊相鄰的覆銅之間存在一個固有的寄生電容，其中一傳感單元(21、210)發(fā)射信號，而另一傳感單元(21、210)則接收信號，并通過傳感單元之間電容變化來檢測液位。
6.一種非接觸式液位檢測裝置，其設置在容器之外，其特征在于其包括:垂直方向延伸以測量液位高度的檢測板(20)、設置在檢測板(20)上的至少一個傳感單元(21、210)、設置在檢測板(20)上且與多個傳感單元(21)輸出相連的控制檢測單元(22)、與控制檢測單元(22)的輸出相連的上位機(24)、與上位機(24)輸出相連并顯示液位情況的顯示單元(25)、向控制檢測單元(22)提供電力的電源(26)、以及與上位機(24)輸出相連且與電源(26)相連的水位控制器(27)，其中傳感單元(21、210)檢測電容值變化來獲得液位信息。
7.如權利要求6所述的一種非接觸式液位檢測裝置，其特征在于:所述傳感單元(21、210)為覆銅，且相鄰兩傳感單元(21,210)之間存在間隙(23、230)，所述檢測板(20)與容器壁(10)間距小于等于10mm，所述傳感單元(21、210)的覆銅面積大于等于10平方毫米。
8.如權利要求6或7所述的一種非接觸式液位檢測裝置，其特征在于: 1)所述傳感單元(21、210)為至少一個時，利用至少一覆銅與電源負極之間存在的自電容，并通過該傳感單元(21、210)與電源負極之間電容變化來檢測液位；或 2)所述傳感單元(21、210)為至少兩個時，利用兩塊相鄰的覆銅之間存在的互電容，其中一傳感單元(21、210)發(fā)射信號，而另一傳感單元(21、210)則接收信號，并通過傳感單元之間電容變化來檢測液位。
9.一種具有如權利要求1或2或6或7所述非接觸式液位檢測裝置的家用電器，其特征在于:所述家用電器為加濕器、空氣凈化器、凈水器、咖啡機。
10.一種非接觸式液位檢測方法，其特征在于其包括: 首先提供位于容器之外的檢測板(20)、設置在檢測板(20)上且間隔排列的至少一個傳感單元(21、210)、以及設置在檢測板(20)上且與至少一個傳感單元(21)輸出相連的控制檢測單元(22)，其中傳感單元(21、210)為覆銅； 然后檢測出容器無液體時的每個傳感單元(21、210)相應電容值，并把此時的電容值數(shù)據(jù)存入控制單元(22)，作為參考基準電容值； 接著放入液體到容器中； 最后檢測容器有液體時的每個傳感單元(21、210)相應電容值，并與之前無液體時的每個傳感單元(21、210)的參考基準電容值比較，由此獲得當前液位并顯示。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種非接觸式液位檢測裝置及方法，其包括：檢測板、設置在檢測板上且間隔排列的至少一個傳感單元、以及設置在檢測板上且與至少一個傳感單元輸出相連的控制檢測單元，其中利用CapSense感應自電容或互電容檢測技術，通過控制檢測單元與傳感單元組合成檢測模塊，檢測電容值變化來獲得液位信息。本發(fā)明檢測精度高，成本低、安裝便捷、容器清洗方便，可以滿足絕大部分對液位檢測的需求，尤其適合在加濕器、凈化器、凈水器、咖啡機等需要清洗容器的家用電器上使用。
【IPC分類】G01F23-26
【公開號】CN104535135
【申請?zhí)枴緾N201510031302
【發(fā)明人】李丐騰
【申請人】上海飛科電器股份有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2015年1月22日