[发明专利]一种水位检测装置

权利要求书

1.一种水位检测装置，其特征在于，包括：数字式电容传感器FDC2214，所述数字式电容传感器FDC2214包括4个通道0-3，其中，通道0用于检测当前空气环境下的电容值C_RE，通道1用于检测插入液体中的单面覆铜板上的电容值C_L，通道2用于检测被测量液体的电容值C_RL；所述数字式电容传感器FDC2214通过IIC接口与微处理器STM32连接，用于对测量得到的电容值进行计算，最终得到被检测的水位信息L；

其中，C_L(0)为水位高度为0时FDC2214通道1测量的电容值。

2.根据权利要求1所述的水位检测装置，其特征在于，所述水位信息L，得到水位高度x与测试水位信息L之间具有以下关系式：

L＝6534-6.301x。

3.根据权利要求1所述的水位检测装置，其特征在于，在所述数字式电容传感器FDC2214上还外接有一个40MHz的有源晶振。

4.根据权利要求1所述的水位检测装置，其特征在于，在所述通道0-2上连接有LC振荡电路。

5.根据权利要求4所述的水位检测装置，其特征在于，每个通道包括电感L、电容C、感知板(1)、感知板(2)；

所述感知板(1)、感知板(2)与电感L、电容C串联后构成所述LC振荡电路与数字式电容传感器FDC2214的输入脚、输出脚分别连接；所述感知板(1)、感知板(2)之间的连接点接地。

6.根据权利要求5所述的水位检测装置，其特征在于，所述每个通道得到的28位二进制数的数字DATA通过以下公式得到：

公式(2)中，c_x1为感知板(1)测量的达到的电容；c_x2为感知板(1)测量的达到的电容；c_x为c_x1和c_x2串联后的等效电容；

公式(3)中，f_r为参考频率，f_clk为FDC2214的输入频率，是40MHz；ch0_sel通过软件设置FDC2214内部寄存器0x14实现，实现对f_clk的分频，测试时，设置为二分频；

在上述公式中，因为公式(2)中c_x2变化，会引起c_x变化，从而引起公式(1)中f_s的变化，因为公式(3)中f_r基本不变，将其带入公式(4)中，可以得到变化后的28位数字量DATA₀。