電容測(cè)量電路、液位檢測(cè)電路及其使用方法、液位高度檢測(cè)電路、熱水器、智能家居設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電學(xué)領(lǐng)域，具體涉及電容測(cè)量電路、液位檢測(cè)電路、液位檢測(cè)電路的使用方法、液位高度檢測(cè)電路、智能物聯(lián)網(wǎng)熱水器、智能家居設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]智能家居是是在互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展影響下產(chǎn)生的物聯(lián)網(wǎng)的體現(xiàn)，智能家居的主要體現(xiàn)方式在于將人類生活家居物品進(jìn)行智能化、網(wǎng)絡(luò)化，智能家居可以提高人類的家居生活增強(qiáng)便利性、舒適性、安全性、藝術(shù)性、環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)性，其諸多好處使得智能家居已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)入千家萬(wàn)戶，智能家居相關(guān)技術(shù)正在蓬勃的發(fā)展并將更加繁榮。
[0003]水是生命之源，人類的生活跟水息息相關(guān)，由于水是液體，人類使用時(shí)一般需要具有穩(wěn)定形狀的容器來(lái)裝盛，人類不少家居用品與具有穩(wěn)定形狀的容器相關(guān)，比如杯子、水瓶、水桶、浴缸、洗衣機(jī)、熱水器、熱水器、魚缸等等；對(duì)于具有液體容器的家居用品在使用時(shí)，由于液體容器的容積往往是固定的，所以液體的深度是重要指標(biāo)，否則容易溢出；對(duì)于具有穩(wěn)定形狀的液體容器而言，其液體深度往往可以用于液體體積、液體重量的評(píng)估。
[0004]現(xiàn)有的液體容器的液位的監(jiān)測(cè)技術(shù)主要有浮球、電阻式、電容式，這幾種方式各有其優(yōu)缺點(diǎn)。
[0005]現(xiàn)有容值檢測(cè)電路成本較高，存在改進(jìn)空間。
[0006]現(xiàn)有的電容式液位檢測(cè)電路成本較高，存在改進(jìn)空間。
[0007]電容式液位檢測(cè)電路主要是以所測(cè)得的容值來(lái)評(píng)估，這種方式雖然精度高，但是檢測(cè)結(jié)果容易受到溫飄、元件老化的影響，而人類使用水時(shí)不同場(chǎng)合的水溫要求是不一樣的，這樣導(dǎo)致現(xiàn)有的電容式液位檢測(cè)電路的液位檢測(cè)結(jié)果可能會(huì)因不同的使用場(chǎng)合的不同而不同，所以對(duì)于智能家居而言現(xiàn)有的電容式液位檢測(cè)電路的穩(wěn)定性、通用性存在改進(jìn)空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為解決技術(shù)背景中敘述的問(wèn)題，本發(fā)明提出了電容測(cè)量電路、液位檢測(cè)電路、液位檢測(cè)電路的使用方法、液位高度檢測(cè)電路、智能物聯(lián)網(wǎng)熱水器、智能家居設(shè)備。
[0009]本發(fā)明具有如下技術(shù)內(nèi)容。
[0010]1、一種電容測(cè)量電路，其特征在于:包括第一電阻(R1)、第二電阻(R2)、第三電阻(R3 )、第四電阻(R4 )、第一測(cè)試點(diǎn)(ca 1)、第二測(cè)試點(diǎn)(ca2 )、電源點(diǎn)(VCC9 )、電源地點(diǎn)(GND9)、采樣二極管(D1)、采樣點(diǎn)(Q)、采樣電容(C1)、采樣連接點(diǎn)(P1)、單片機(jī)(PIC12F510)、測(cè)試信號(hào)開(kāi)關(guān)(M0S1)、測(cè)試信號(hào)控制點(diǎn)(P1)；
測(cè)試信號(hào)開(kāi)關(guān)(M0S1)具有一個(gè)開(kāi)關(guān)通道、一個(gè)控制端，控制測(cè)試信號(hào)開(kāi)關(guān)(M0S1)的控制端的電平可以實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)通道的斷開(kāi)與聯(lián)通，測(cè)試信號(hào)開(kāi)關(guān)(M0S1)的控制端與測(cè)試信號(hào)控制點(diǎn)(P1)相連； 測(cè)試信號(hào)控制點(diǎn)(P1)與單片機(jī)(PIC12F510)的一個(gè)10腳相連；
第一電阻(R1)的一端與第一測(cè)試點(diǎn)(cal)相連，第一電阻(R1)的另一端經(jīng)由測(cè)試信號(hào)開(kāi)關(guān)(M0S1)的開(kāi)關(guān)通道連接到電源點(diǎn)(VCC9)；
第二電阻(R2)的一端與第一測(cè)試點(diǎn)(CA1)相連；
第三電阻(R3)的一端與第二測(cè)試點(diǎn)(CA2)相連；
第四電阻(R4)的一端與第二測(cè)試點(diǎn)(CA2)相連，第四電阻(R4)的另一端與電源地點(diǎn)(GND9)相連；
第三電阻(R3)不與第二測(cè)試點(diǎn)(CA2)相連的端和第二電阻(R2)不與第一測(cè)試點(diǎn)(cal)相連的端相連；
第三電阻(R3)、第二電阻(R2)的公共連接點(diǎn)與采樣二極管(D1)的正極相連；
采樣二極管(D1)的負(fù)極與采樣點(diǎn)(Q)相連；
采樣電容(C1)的一端與采樣點(diǎn)(Q)相連，采樣電容(C1)的另一端與電源地點(diǎn)(GND9)相連；
采樣連接點(diǎn)(P1)與采樣點(diǎn)(Q)相連；
采樣連接點(diǎn)(P1)與單片機(jī)(PIC12F510)的一個(gè)可設(shè)置為AD采樣模式的引腳相連，以使單片機(jī)(PIC12F510)可以采集采樣點(diǎn)(Q)即采用電容(C1)的充電端的電壓值；
采樣連接點(diǎn)(P1)與單片機(jī)(PIC12F510)的一個(gè)能夠設(shè)置為高阻模式的且能夠設(shè)置為10輸出模式的引腳相連，單片機(jī)(PIC12F510)可以具有排泄采樣點(diǎn)(Q)的電荷為新的測(cè)試做準(zhǔn)備的能力；當(dāng)單片機(jī)(PIC12F510)的這個(gè)能夠設(shè)置為高阻模式的且能夠設(shè)置為10輸出模式的引腳設(shè)置為高阻模式時(shí)，單片機(jī)(PIC12F510)的這個(gè)能夠設(shè)置為高阻模式的且能夠設(shè)置為10輸出模式的引腳不會(huì)影響采樣點(diǎn)(Q)的電壓值；當(dāng)單片機(jī)(PIC12F510)的這個(gè)能夠設(shè)置為高阻模式的且能夠設(shè)置為10輸出模式的引腳設(shè)置為10輸出模式且輸出低電平時(shí)，單片機(jī)(PIC12F510)可以起到排泄采樣點(diǎn)(Q)的電荷降低采樣點(diǎn)(Q)電壓值的作用以為新的測(cè)試做準(zhǔn)備；
單片機(jī)(PIC12F510)的電源腳(VDD)與電源點(diǎn)(VCC9)相連，單片機(jī)(PIC12F510)的接地腳(VSS)與電源地點(diǎn)(GND9)相連；
與測(cè)試信號(hào)控制點(diǎn)(P1)相連的單片機(jī)(PIC12F510)的10腳可以輸出高電平、低電平，以實(shí)現(xiàn)測(cè)試信號(hào)開(kāi)關(guān)(M0S1)的開(kāi)關(guān)通道的通斷控制，并可以形成用于測(cè)試電容的PWM測(cè)試信號(hào);
本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)電容(CS)的容值的測(cè)試原理是:本發(fā)明的在測(cè)試本發(fā)明的應(yīng)用對(duì)象待測(cè)電容(CS)時(shí)，待測(cè)電容(CS)的兩端分別與第一測(cè)試點(diǎn)(cal)、第二測(cè)試點(diǎn)(ca2)相連，由于測(cè)試信號(hào)為PWM信號(hào)，待測(cè)電容對(duì)于PWM信號(hào)而言具有有效阻抗可以視為等效電阻，對(duì)于同一的測(cè)試信號(hào)而言不同容值的待測(cè)電容的等效電阻不同，不同容值的待測(cè)電容(CS)會(huì)導(dǎo)致第一測(cè)試點(diǎn)(cal)、第二測(cè)試點(diǎn)(ca2)之間的壓降不同，從而導(dǎo)致同等的單位時(shí)間內(nèi)采樣電容(C1)所充的電壓值不同，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可根據(jù)待測(cè)電容值(CS)與單位時(shí)間內(nèi)采樣電容(C1)所充電壓值的對(duì)應(yīng)關(guān)系、單位時(shí)間內(nèi)采用電容(C1)所充電壓值來(lái)計(jì)算待測(cè)電容(CS)的容值，本發(fā)明應(yīng)用時(shí)應(yīng)恰當(dāng)控制測(cè)試時(shí)間盡量避免采樣電容(C1)被完全充滿。
[0011] 2、如技術(shù)內(nèi)容1所述的一種電容測(cè)量電路，其特征在于:還包括單片機(jī)程序；單片機(jī)程序燒錄在單片機(jī)(PIC12F510)中。
[0012]3、如技術(shù)內(nèi)容1所述的一種電容測(cè)量電路，其特征在于:所述的單片機(jī)(PIC12F510)的部分引腳既可設(shè)置為AD采樣模式的引腳也能夠設(shè)置為10輸入模式也能夠設(shè)置為10輸出模式。
[0013]4、一種液位檢測(cè)電路，其特征在于:具有技術(shù)內(nèi)容1-4中任一技術(shù)內(nèi)容所述的技術(shù)方案，還具有第一極板(121)、第二極板(120);第一極板(121)與電容測(cè)量電路的第一測(cè)試點(diǎn)(cal)相連；第二極板(120)與電容測(cè)量電路的第二測(cè)試點(diǎn)(ca2)相連；第一極板(121)、第二極板(120 )均使用電的良導(dǎo)體制成。
[0014]5、如技術(shù)內(nèi)容4所述的一種液位檢測(cè)電路的使用方法，其特征在于:第一極板(121)、第二極板(120 )分別貼在絕緣容器(140 )的外壁上，第一極板(121 )、第二極板(120 )在縱向位置上不具有等高的點(diǎn)即第一極板(121)、第二極板(120)為縱向錯(cuò)開(kāi)的排列。
[0015]6、如技術(shù)內(nèi)容4所述的一種液位檢測(cè)電路的使用方法，其特征在于:將多個(gè)如技術(shù)內(nèi)容4所述的液位檢測(cè)電路的第一極板(121 )、第二極板(120 )成對(duì)的縱向排列在絕緣容器(140)的外壁的不同高度位置上，并將各個(gè)液位檢測(cè)電路的單片機(jī)(PIC12F510)結(jié)合公知常識(shí)合并為同一單片機(jī)，根據(jù)各組成對(duì)極板的容值的大小差異來(lái)判斷液位(150)位置；位于液位(150)上方的各組成對(duì)極板之間的容值很小，單片機(jī)(PIC12F510)在采樣點(diǎn)(Q)采集到的電壓較高；位于液位(150)下方的各組成對(duì)極板之間的容值較大，單片機(jī)(PIC12F510)在采樣點(diǎn)(Q)采集到的電壓較低；檢測(cè)結(jié)果不易受到溫飄、元件老化的影響，檢測(cè)結(jié)果穩(wěn)定可靠。
[0016]7、一種電容測(cè)量電路模塊，其特征在于:包括第一電阻(R1)、第二電阻(R2)、第三電阻(R3)、第四電阻(R4)、電源地點(diǎn)(GND9)、第二二極管(D2)、第三二極管(D3)、導(dǎo)體極板(120)、第一電容((:1)、第一開(kāi)關(guān)(1031)、第二開(kāi)關(guān)(1032)、零號(hào)節(jié)點(diǎn)(？0)、壹號(hào)節(jié)點(diǎn)(？1)，第一連接點(diǎn)(Q)、第二連接點(diǎn)(P);
第一開(kāi)關(guān)(M0S1)具有一個(gè)開(kāi)關(guān)通道、一個(gè)控制端，當(dāng)?shù)谝婚_(kāi)關(guān)(M0S1)的控制的電平為低電平是第一開(kāi)關(guān)(M0S1)的開(kāi)關(guān)通道接通，當(dāng)?shù)谝婚_(kāi)關(guān)(M0S1)的控制的電平為高電平是第一開(kāi)關(guān)(M0S1)的開(kāi)關(guān)通道斷開(kāi)；
第二開(kāi)關(guān)(M0S1)具有一個(gè)開(kāi)關(guān)通道、一個(gè)控制端，當(dāng)?shù)诙_(kāi)關(guān)(M0S1)的控制的電平為高電平是第二開(kāi)關(guān)(M0S1)的開(kāi)關(guān)通道接通，當(dāng)?shù)诙_(kāi)關(guān)(M0S1)的控