[发明专利]滑动式电容感应水位水量精确检测方法及检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种水位检测方法及检测装置，尤其是涉及一种滑动式电容感应水位水量精确检测方法及检测装置。

背景技术

目前在小家电中，如咖啡机、饮水机等，一般均设有水位检测装置。在小家电领域中，由于对成本要求，普遍采用阻容降压对小家电进行供电，而采用阻容降压供电对后级是没有隔离的。而当后级没有隔离时，如果直接检测水位对人体会产生漏电危险。

现有的水位检测装置，大多使用一些机械式磁磺开关，通过在水箱内部安装一个浮标，非常麻烦。浮标内部嵌入一个电磁铁感应干簧管进行检测有水和无水，不能精确检测水位及水量，不能及时让消费者清楚的知道产品当前的水位水量，而及时给产品加水；只能通过一个机械开关来检测无水状态，而此机械开关由于寿命短（大约两年），容易产生故障，造成误判，而造成无水干烧，如果产品由于安全保护做得不到位，产品干烧而产生高温可能造成着火的危险，伤及人身及财产安全。还有另一种方式是运用探针直接接触到水箱内部，直接接触水，且需要带电去检测两个探针之间是否存在电阻，如果存在说明有水；此种方式探针需要带电，当探针带电与水接触容易产生电触，使探针容易损坏；也易污染水；且本身还要带线带电，水箱不容易清洗和换水拆解。

发明内容

本发明的目的是提供一种滑动式电容感应水位水量精确检测方法及检测装置。以解决现有技术所存在的结构复杂、成本较高、容易产生故障、存在安全隐患等技术问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：滑动式电容感应水位水量精确检测方法及检测装置，包括感应面板和电路结构，其中感应面板包括绝缘外壳、PCB软板、TOUCH芯片、水位水量电容感应盘；所述绝缘外壳竖向上设置，其中PCB软板紧贴绝缘外壳内壁；TOUCH芯片设置在绝缘外壳内壁；所述PCB软板上覆盖有N块铜，该覆铜从上到下依次设置在绝缘外壳内；所述水位水量电容感应盘密封与绝缘外壳内，其中TOUCH芯片通过连接线向水位水量电容感应盘不断的发射交流脉冲信号以此来测量感应盘上的电容变化，监测是否有水接近到水位水量电容感应盘；当水与手接触或接近该水位水量电容感应盘时，TOUCH IC内的高精度数字电容转换器（CDC）透过绝缘外壳检测到水位水量电容感应盘上的电容变化，以此来识别水的有效接触，水位水量电容感应盘接到IC信号，精确水位水量监测，同时可以在不同的水位水量通过MCU控制实现自动加水；所述电路结构包括电源电路、电容感应处理集成电路、负载驱动电路、水位水量电容感应盘电路。

作为优选，所述PCB软板上覆铜总块数的高度以水箱水位高度确定，该覆铜总数为水箱最高水位的高度；所述覆铜间隔为0.2～0.5mm，且每块覆铜一端与TOUCH芯片相应的输入口相连，作为水位水量电容感应盘，该覆铜的另一端接地。

作为优选，所述TOUCH芯片通过检测有水和无水时水位水量电容感应盘上的电容的充放电情况，当水位水量电容感应盘感应到有水区域时，其充放电时间会变长；当水位水量电容感应盘感应到无水区域时，充放电时间会很短；当与水接触或接近水位水量电容感应盘时，TOUCH IC透过绝缘外壳检测到水位水量电容感应盘上的电容变化，以此来识别水的有效接触。

作为优选，所述水位水量电容感应盘为金属弹簧挤压并贴近绝缘外壳内壁感应，该金属弹簧从上到下依次放置在绝缘外壳内，金属弹簧的总数为水箱最高水位的高度；所述多个金属弹簧通过导线串联匹配电阻与TOUCH IC相连线，以此来感应水位。

作为优选，所述水位水量电容感应盘通过导电橡胶紧贴绝缘外壳内壁感应，该导电橡胶从上到下依设置在绝缘外壳内，其高度为水箱最高水位的高度；所述导电橡胶通过导线串联匹配电阻与TOUCH IC相连线，以此来感应水位。

作为优选，所述水位水量电容感应盘通过导电油墨紧贴绝缘外壳内壁的方式来感应，该导电油墨从上到下依设置在绝缘外壳内，其高度为水箱最高水位的高度；所述导电油墨通过导线串联匹配电阻与TOUCH IC相连线，以此来感应水位。

作为优选，所述水位水量电容感应盘通过ITO导电金属镀层紧贴绝缘外壳内壁的方式来感应，该ITO导电金属镀层从上到下依设置在绝缘外壳内，其高度为水箱最高水位的高度；所述ITO导电金属镀层通过导线串联匹配电阻与TOUCH IC相连线，以此来感应水位。

作为优选，所述绝缘外壳为有机玻璃、普通玻璃、钢化玻璃、大理石、木材、纸张、塑胶等不同介电常数的材质；其中介电常数越大，水位感应灵敏度越高，介电常数越小感应灵敏度度越低；灵敏度可以通过调节TOUCH IC发射出来的脉冲频和通过软件更改检测电容感应盘的次数调节。