CN103776511A - 一种液位信息监测方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种液位信息监测方法、装置和系统，该方法和该装置应用于该系统，该系统具有纵向插入被测液体中的液位探测棒以及置于被测液体外的环境探测棒，该方法包括：获取所述液位探测棒和所述环境探测棒的电容采样值，并分别进行滤波处理；确定与被测液体的物理特性相对应的采样阈值，所述采样阈值为所述液位探测棒处于接触到被测液体的临界状态时的电容采样值；在检测到经滤波处理的所述液位探测棒的电容采样值小于所述采样阈值与经滤波处理的所述环境探测棒的电容采样值之和时，发出表示被测液体已用尽的提示信息，以提高液位信息监测结果的准确度，从而准确判断储液容器中的液体是否已经用尽。

Description

一种液位信息监测方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及电子信息技术领域，更具体地说，涉及一种液位信息监测方法、装置和系统。

背景技术

对于配备有储液容器的家用或工控设备来说，需要实时监测其液位信息，以便在所述储液容器中的液体已用尽时，可及时做出反馈。

现有技术利用电容充放电原理，将由两个电极板组成的探测棒插入被测液体中形成电容，当被测液体浸汲探测棒的高度发生变化时会引起电容的容值随之改变，从而通过感知该容值（即探测棒的电容采样值）的大小即可获知被测液体的液位信息。

但是，当被测液体的温度变化、导电性发生改变或液位信息监测环境受到电磁干扰时，该容值的大小均会受到影响，致使得到的液位信息监测结果不准确，从而也就无法根据该监测结果来准确判断所述储液容器中的液体是否已经用尽。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种液位信息监测方法、装置和系统，以实现提高液位信息监测结果的准确度，从而准确判断储液容器中的液体是否已经用尽。

一种液位信息监测方法，应用于液位信息监测系统，该系统具有纵向插入被测液体中的液位探测棒以及置于被测液体外的环境探测棒，该方法包括：

获取所述液位探测棒和所述环境探测棒的电容采样值，并分别进行滤波处理；

确定与被测液体的物理特性相对应的采样阈值，所述采样阈值为所述液位探测棒处于接触到被测液体的临界状态时的电容采样值；

在检测到经滤波处理的所述液位探测棒的电容采样值小于所述采样阈值与经滤波处理的所述环境探测棒的电容采样值之和时，发出表示被测液体已用尽的提示信息。

其中，所述环境探测棒为具有一个电容式触摸电极的单通道电容式触摸芯片；所述液位探测棒为具有多个电容式触摸电极的多通道电容式触摸芯片；所述经滤波处理的所述液位探测棒的电容采样值小于所述采样阈值与经滤波处理的所述环境探测棒的电容采样值之和，包括：经滤波处理的所述液位探测棒中的各个电容式触摸电极的电容采样值均小于所述采样阈值与经滤波处理的所述环境探测棒中的电容式触摸电极的电容采样值之和。

可选地，所述液位探测棒为具有多个纵向排列的电容式触摸电极、且相邻两个电容式触摸电极的间距不大于零的多通道电容式触摸芯片；

所述在检测到经滤波处理的所述液位探测棒的电容采样值小于所述采样阈值与经滤波处理的所述环境探测棒的电容采样值之和时，发出表示被测液体已用尽的提示信息前，还包括：

从所述多通道电容式触摸芯片中选择两个相邻的电容式触摸电极，包括被被测液体完全浸汲的第一电极以及尚未被被测液体完全浸汲的第二电极；

利用预设公式计算被测液体的液位，并输出液位计算结果；

其中，所述预设公式为

式中，h为所述被测液体的液位，a为所述第一电极的最高点在用于存储被测液体的储液容器中的高度，b为所述第二电极的最高点在所述储液容器中的高度；C_a和C_b分别为经滤波处理的所述第一电极和所述第二电极的电容采样值。

其中，所述进行滤波处理，包括：采用加权递推平均滤波算法进行多级滤波处理。

其中，所述确定与被测液体的物理特性相对应的采样阈值，包括：确定与被测液体的温度和导电性相对应的采样阈值。

一种液位信息监测装置，应用于液位信息监测系统，该系统具有纵向插入被测液体中的液位探测棒及置于被测液体外的环境探测棒，所述装置包括：

第一获取模块，用于获取所述液位探测棒的电容采样值；

第二获取模块，用于获取所述环境探测棒的电容采样值；

滤波模块，用于对所述液位探测棒和所述环境探测棒的电容采样值进行滤波处理；

阈值确定模块，用于确定与被测液体的物理特性相对应的采样阈值，所述采样阈值为所述液位探测棒处于接触到被测液体的临界状态时的电容采样值；

以及第一处理模块，用于在检测到经滤波处理的所述液位探测棒的电容采样值小于所述采样阈值与经滤波处理的所述环境探测棒的电容采样值之和时，发出表示被测液体已用尽的提示信息。

可选地，所述环境探测棒为具有一个电容式触摸电极的单通道电容式触摸芯片；所述液位探测棒为具有多个纵向排列的电容式触摸电极、且相邻两个电容式触摸电极的间距不大于零的多通道电容式触摸芯片；

所述液位信息监测装置还包括：

电极选择模块，用于从所述多通道电容式触摸芯片中选择两个相邻的电容式触摸电极，包括被被测液体完全浸汲的第一电极以及尚未被被测液体完全浸汲的第二电极；

及第二处理模块，用于利用预设公式计算被测液体的液位，并输出液位计算结果；其中所述预设公式为

式中，h为所述被测液体的液位，a为所述第一电极的最高点在用于存储被测液体的储液容器中的高度，b为所述第二电极的最高点在所述储液容器中的高度；C_a和C_b分别为经滤波处理的所述第一电极和所述第二电极的电容采样值。

其中，所述阈值确定模块为用于确定与被测液体的温度和导电性相对应的采样阈值的阈值确定模块。

一种液位信息监测系统，包括纵向插入被测液体中的液位探测棒、置于被测液体外的环境探测棒以及分别与所述液位探测棒和所述环境探测棒相连的控制器，所述控制器用于：

获取所述液位探测棒和所述环境探测棒的电容采样值，并分别进行滤波处理；确定与被测液体的物理特性相对应的采样阈值；以及，在检测到经滤波处理的所述液位探测棒的电容采样值小于所述采样阈值与经滤波处理的所述环境探测棒的电容采样值之和时，发出表示被测液体已用尽的提示信息；

其中，所述采样阈值为所述液位探测棒处于接触到被测液体的临界状态时的电容采样值。

可选地，所述环境探测棒为具有一个电容式触摸电极的单通道电容式触摸芯片；所述液位探测棒为具有多个纵向排列的电容式触摸电极、且相邻两个电容式触摸电极的间距不大于零的多通道电容式触摸芯片；

所述控制器还用于：从所述多通道电容式触摸芯片中选择两个相邻的电容式触摸电极，包括被被测液体完全浸汲的第一电极以及尚未被被测液体完全浸汲的第二电极；以及，利用预设公式计算被测液体的液位，并输出液位计算结果；

其中，所述预设公式为

式中，h为所述被测液体的液位，a为所述第一电极的最高点在用于存储被测液体的储液容器中的高度，b为所述第二电极的最高点在所述储液容器中的高度；C_a和C_b分别为经滤波处理的所述第一电极和所述第二电极的电容采样值。

从上述的技术方案可以看出，本发明以检测到经滤波处理的液位探测棒的电容采样值小于采样阈值与经滤波处理的环境探测棒的电容采样值之和，作为确定被测液体已用尽的判断条件，消除了被测液体的物理特性的改变、液位信息监测环境的物理特性的改变以及电磁信号对液位信息监测结果造成的干扰，提高了液位信息监测结果的准确度，实现了根据该监测结果准确判断储液容器中的液体是否已经用尽。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一公开的一种液位信息监测方法流程图；

图2为本发明实施例二公开的又一种液位信息监测方法流程图；

图3为本发明实施例二公开的一种具有5个电容式触摸电极的液位探测棒；

图4为本发明实施例三公开的一种液位信息监测装置结构示意图；

图5为本发明实施例四公开的又一种液位信息监测装置结构示意图；

图6为本发明实施例五公开的一种液位信息监测系统结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

本发明实施例一公开了一种液位信息监测方法，应用于液位信息监测系统，该系统具有纵向插入被测液体中的液位探测棒以及置于被测液体外的环境探测棒，以实现提高液位信息监测结果的准确度，从而准确判断储液容器中的液体是否已经用尽，该方法包括：

步骤100：获取所述液位探测棒和所述环境探测棒的电容采样值，并分别进行滤波处理。

将液位探测棒置于被测液体中即可得到以被测液体和空气作为电介质的电容，当被测液体的高度发生变化时，会引起电容充放电现象，使得液位探测棒的电容采样值跟随液位的变化而变化；除此之外，引起所述液位探测棒的电容采样值发生改变的干扰因素还包括：被测液体的物理特性、液位信息监测环境的物理特性以及存在于所述液位信息监测环境中的电磁干扰信号。

将环境探测棒置于被测液体外即可得到以空气作为电介质的电容，所述环境探测棒为参考电容，用于感知液位信息监测环境的物理特性的改变对所述液位探测棒的电容采样值造成的影响，其中所述液位信息监测环境的物理特性包括空气介质的温度。

由于在液位信息监测过程中所获得的采样信号（即所述液位探测棒和所述环境探测棒的电容采样值）不可避免的会受到存在于液位信息监测环境中的电磁信号的干扰；因此本实施例采用数字滤波算法来削弱进入所述液位信息监测系统中的电磁干扰信号的强度，以抑制和消除电磁干扰信号对液位信息监测环境造成的污染；其中，所述数字滤波算法可采用加权递推平均滤波算法、限幅滤波算法、惯性滤波算法、中值滤波算法或复合滤波算法等，并不局限。

在本实施例中，优选所述加权递推平均滤波算法对所述采样信号进行多级滤波处理，设滤波级数为n，则对应的滤波算式如下：

$\left\{\begin{array}{c}\stackrel{\‾}{y_1}=\frac{1}{m}\·\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{a}_i\·y\left(i\right)\\ \stackrel{\‾}{y_n}=a_{m-1+n}\·y_{m-1+n}+(1-a_{m-1+n})\·\stackrel{\‾}{y_{n-1}}(n\≥2)\end{array}\right.$

式中，

为第1级滤波输出结果，m为第1级滤波对应的采样次数，y(i)为第1级滤波内的第i次采样值，a_i为y(i)的权重系数，

为第n级滤波输出结果，y_m-1+n为第n级滤波内的第m-1+n次采样值，a_m-1+n为y_m-1+n的权重系数；

其中需要说明的是，m的值取决于对平滑度和灵敏度的要求，m增大，则平滑度增大、灵敏度降低；在本实施例中，可选取m＝8、但并不局限。

步骤200：确定与被测液体的物理特性相对应的采样阈值，所述采样阈值为所述液位探测棒处于接触到被测液体的临界状态时的电容采样值。

所述液位探测棒的电容采样值会跟随被测液体的物理特性的改变而改变，因此放置于具有不同物理特性的被测液体中的液位探测棒的采样阈值也不尽相同；其中，与被测液体具有的不同的物理特性相对应的所述液位探测棒的采样阈值可在无电磁干扰的实验环境下通过实验方式预先获取得到。

在本实施例中，所述被测液体的物理特性包括被测液体的温度和导电性。

其中需要说明的是，步骤100与步骤200之间的执行顺序并不局限，本实施例仅是提供了其中的一种执行顺序。

步骤300：在检测到经滤波处理的所述液位探测棒的电容采样值小于所述采样阈值与经滤波处理的所述环境探测棒的电容采样值之和时，发出表示被测液体已用尽的提示信息。

前文已经提到，被测液体的高度变化为引起液位探测棒的电容采样值发生改变的主因素，而被测液体的物理特性的改变、液位信息监测环境的物理特性的改变以及电磁干扰信号的存在则为引起所述液位探测棒的电容采样值发生改变的干扰因素。

由于被测液体的介电常数高于空气的介电常数，因此在不考虑干扰因素的情况下，若检测到“液位探测棒的电容采样值”小于“所述液位探测棒处于接触到被测液体的临界状态时的电容采样值”，则可认为被测液体已用尽；

基于此，若以检测到“液位探测棒的电容采样值”小于“所述液位探测棒的采样阈值”，作为确认被测液体已用尽的判断条件，那么则可消除被测液体的物理特性的改变对液位探测棒的电容采样值造成的干扰；

进一步的，若以检测到“液位探测棒的电容采样值”小于“所述采样阈值与所述环境探测棒的电容采样值之和”，作为确认被测液体已用尽的判断条件，那么则可同时消除被测液体的物理特性的改变以及液位信息监测环境的物理特性的改变对液位探测棒的电容采样值造成的干扰；

更进一步的，若以检测到“经滤波处理的所述液位探测棒的电容采样值”小于“所述采样阈值与经滤波处理的所述环境探测棒的电容采样值之和”，作为确认被测液体已用尽的判断条件，那么则可同时消除被测液体的物理特性的改变、液位信息监测环境的物理特性的改变以及电磁干扰信号对液位探测棒的电容采样值造成的干扰，提高了液位信息监测结果的准确度，

由此，在检测到储液容器中的被测液体已用尽时发出相应的报警信息，以提示工作人员及时补充被测液体，即可保证家用或工控设备的正常运行，提高设备的使用寿命。

由上述描述可以看出，本实施例一以检测到经滤波处理的液位探测棒的电容采样值小于采样阈值与经滤波处理的环境探测棒的电容采样值之和，作为确定被测液体已用尽的判断条件，消除了被测液体的物理特性的改变、液位信息监测环境的物理特性的改变以及电磁干扰信号对液位信息监测结果造成的干扰，提高了液位信息监测结果的准确度，实现了根据该监测结果准确判断储液容器中的液体是否已经用尽。

实施例一所述的液位信息监测方法可应用于均以单通道电容式触摸芯片作为液位探测棒和环境探测棒的液位信息监测系统，即，所述液位探测棒和所述环境探测棒均可采用仅具有一个电容式触摸电极的单通道电容式触摸芯片，所述采样阈值为电容式触摸电极处于接触到被测液体的临界状态时的电容采样值。对应的，所述液位探测棒的电容采样值即为置于该液位探测棒中的电容式触摸电极的电容采样值，所述环境探测棒的电容采样值即为置于该环境探测棒中的电容式触摸电极的电容采样值。

除此之外，实施例一所述的液位信息监测方法还可应用于以单通道电容式触摸芯片作为环境探测棒、以多通道电容式触摸芯片作为液位探测棒的液位信息监测系统，其中所述多通道电容式触摸芯片具有多个电容式触摸电极；

对应的，所述环境探测棒的电容采样值即为置于该环境探测棒中的一个电容式触摸电极的电容采样值，所述液位探测棒的电容采样值即为置于该液位探测棒中的各个电容式触摸电极的电容采样值，所述采样阈值为电容式触摸电极处于接触到被测液体的临界状态时的电容采样值（在本申请文件中，置于所述液位探测棒和所述环境探测棒中的各个电容式触摸电极的型号均相同）；

对应的，实施例一所述的步骤300即为：在检测到经滤波处理的所述液位探测棒中的各个电容式触摸电极的电容采样值均小于所述采样阈值与经滤波处理的所述环境探测棒中的电容式触摸电极的电容采样值之和时，发出表示被测液体已用尽的提示信息。

实施例二：

基于实施例一，本发明实施例二公开了又一种液位信息监测方法，应用于以单通道电容式触摸芯片作为环境探测棒、以多通道电容式触摸芯片作为液位探测棒的液位信息监测系统，其中所述液位探测棒为具有多个纵向排列的电容式触摸电极、且相邻两个电容式触摸电极的间距不大于零的多通道电容式触摸芯片，以实现提高液位信息监测结果的准确度，从而准确判断储液容器中的液体是否已经用尽，并获取得到准确的液位测量信息；参见图2，该方法包括：

步骤100：获取所述液位探测棒和所述环境探测棒的电容采样值，并分别进行滤波处理。

步骤200：确定与被测液体的物理特性相对应的采样阈值，所述采样阈值为所述液位探测棒处于接触到被测液体的临界状态时的电容采样值。

步骤300：从所述液位探测棒中选择两个相邻的电容式触摸电极，包括被被测液体完全浸汲的第一电极以及尚未被被测液体完全浸汲的第二电极。

由于被测液体的介电常数大于空气的介电常数，因此对于所述液位探测棒中的任一电容式触摸电极来说，被被测液体浸汲面积越多的电容式触摸电极的电容采样值也就越大，由此，通过比较所述液位探测棒中的各个电容式触摸电极的电容采样值的大小，即可选择出所述第一电极和所述第二电极。

以图3示出的具有5个电容式触摸电极的液位探测棒为例，其中，纵轴Y（单位：厘米）表示距离用于存储被测液体的储液容器底部的高度，记沿Y轴正方向依次排列的这5个电容式触摸电极的编号分别为1-5、经滤波处理得到的电容采样值分别为C1-C5，那么，若C1＝C2＞C3＝C4＝C5，则可知液位必然位于20厘米～30厘米之间，从而确定编号为2的电容式触摸电极为第一电极、编号为3的电容式触摸电极为第二电极。

步骤400：利用预设公式计算被测液体的液位，并输出液位计算结果；

其中，所述预设公式为 $h=\frac{C_a}{C_a+C_b}*a+\frac{C_b}{C_a+C_b}*b,$

式中，h为所述被测液体的液位，a为所述第一电极的最高点在用于存储被测液体的储液容器中的高度（即所述第一电极的最高点与用于存储被测液体的储液容器底部的高度差），b为所述第二电极的最高点在所述储液容器中的高度（即所述第二电极的最高点与所述储液容器底部的高度差）；C_a和C_b分别为经滤波处理的所述第一电极和所述第二电极的电容采样值。

该预设公式即为液位加权计算公式，

为a的权重系数，

为b的权重系数，工作人员可根据输出的所述液位计算结果来实时监测储液容器中的液体是否即将用尽，以便在监测到被测液体即将用尽时及时做好补充溶液的准备，输出的所述液位计算结果可起到提示被测液体即将用尽的预警作用。

步骤500：在检测到经滤波处理的所述液位探测棒的电容采样值小于所述采样阈值与经滤波处理的所述环境探测棒的电容采样值之和时，发出表示被测液体已用尽的提示信息，即，在检测到经滤波处理的所述液位探测棒中的各个电容式触摸电极的电容采样值均小于所述采样阈值与经滤波处理的所述环境探测棒中的电容式触摸电极的电容采样值之和时，发出表示被测液体已用尽的提示信息。

由上述描述可知，相较于实施例一，本实施例二还可实时监测储液容器中的液位信息，工作人员不仅可以在储液容器中的液体已经用尽时获得相应的警告信息，还可以在储液容器中的液体即将用尽时获得相应的预警信息。

实施例三：

参见图4，本发明实施例三公开了一种液位信息监测装置，应用于液位信息监测系统，该系统具有纵向插入被测液体中的液位探测棒及置于被测液体外的环境探测棒，以实现提高液位信息监测结果的准确度，从而准确判断储液容器中的液体是否已经用尽。该装置包括第一获取模块100、第二获取模块200、滤波模块300、阈值确定模块400以及第一处理模块500，其中：

第一获取模块100，用于获取所述液位探测棒的电容采样值；

第二获取模块200，用于获取所述环境探测棒的电容采样值；

滤波模块300，用于对所述液位探测棒和所述环境探测棒的电容采样值进行滤波处理；

阈值确定模块400，用于确定与被测液体的物理特性相对应的采样阈值，所述采样阈值为所述液位探测棒处于接触到被测液体的临界状态时的电容采样值；

第一处理模块500，用于在检测到经滤波处理的所述液位探测棒的电容采样值小于所述采样阈值与经滤波处理的所述环境探测棒的电容采样值之和时，发出表示被测液体已用尽的提示信息。

实施例四：

参见图5，基于实施例三，本发明实施例四公开了又一种液位信息监测装置，应用于液位信息监测系统，该系统具有纵向插入被测液体中的液位探测棒及置于被测液体外的环境探测棒，其中，所述环境探测棒为具有一个电容式触摸电极的单通道电容式触摸芯片，所述液位探测棒为具有多个纵向排列的电容式触摸电极、且相邻两个电容式触摸电极的间距不大于零的多通道电容式触摸芯片，以实现提高液位信息监测结果的准确度，从而准确判断储液容器中的液体是否已经用尽，并获取得到准确的液位测量信息。

该装置包括第一获取模块100、第二获取模块200、滤波模块300、阈值确定模块400、第一处理模块500、电极选择模块600以及第二处理模块700。

其中，第一获取模块100，用于获取所述液位探测棒的电容采样值；

第二获取模块200，用于获取所述环境探测棒的电容采样值；

滤波模块300，用于对所述液位探测棒和所述环境探测棒的电容采样值进行滤波处理；

阈值确定模块400，用于确定与被测液体的物理特性相对应的采样阈值，所述采样阈值为所述液位探测棒处于接触到被测液体的临界状态时的电容采样值；

第一处理模块500，用于在检测到经滤波处理的所述液位探测棒的电容采样值小于所述采样阈值与经滤波处理的所述环境探测棒的电容采样值之和时，发出表示被测液体已用尽的提示信息。

电极选择模块600，用于从所述多通道电容式触摸芯片中选择两个相邻的电容式触摸电极，包括被被测液体完全浸汲的第一电极，以及尚未被被测液体完全浸汲的第二电极；

第二处理模块700，用于利用预设公式计算被测液体的液位，并输出液位计算结果；其中所述预设公式为

式中，h为所述被测液体的液位，a为所述第一电极的最高点在用于存储被测液体的储液容器中的高度，b为所述第二电极的最高点在所述储液容器中的高度；C_a和C_b分别为经滤波处理的所述第一电极和所述第二电极的电容采样值。

实施例五：

参见图6，本发明实施例五公开了一种液位信息监测系统，以实现提高液位信息监测结果的准确度，从而准确判断储液容器中的液体是否已经用尽，该系统包括纵向插入被测液体中的液位探测棒100、置于被测液体外的环境探测棒200以及分别与液位探测棒100和环境探测棒200相连的控制器300，控制器300用于：

获取液位探测棒100和环境探测棒200的电容采样值，并分别进行滤波处理；确定与被测液体的物理特性相对应的采样阈值；以及，在检测到经滤波处理的液位探测棒100的电容采样值小于所述采样阈值与经滤波处理的环境探测棒200的电容采样值之和时，发出表示被测液体已用尽的提示信息；

其中，所述采样阈值为液位探测棒100处于接触到被测液体的临界状态时的电容采样值。

实施例六：

基于实施例五，本发明实施例六公开了又一种液位信息监测系统，以实现提高液位信息监测结果的准确度，从而准确判断储液容器中的液体是否已经用尽，并获取得到准确的液位测量信息，该系统包括：液位探测棒100、环境探测棒200和控制器300；

其中，环境探测棒200为具有一个电容式触摸电极的单通道电容式触摸芯片；液位探测棒100为具有多个纵向排列的电容式触摸电极、且相邻两个电容式触摸电极的间距不大于零的多通道电容式触摸芯片；

控制器300还用于：从所述多通道电容式触摸芯片中选择两个相邻的电容式触摸电极，包括被被测液体完全浸汲的第一电极以及尚未被被测液体完全浸汲的第二电极；以及，利用预设公式计算被测液体的液位，并输出液位计算结果；

其中，所述预设公式为

式中，h为所述被测液体的液位，a为所述第一电极的最高点在用于存储被测液体的储液容器中的高度，b为所述第二电极的最高点在所述储液容器中的高度；C_a和C_b分别为经滤波处理的所述第一电极和所述第二电极的电容采样值。

综上所述，本发明实施例以检测到经滤波处理的液位探测棒的电容采样值小于采样阈值与经滤波处理的环境探测棒的电容采样值之和，作为确定被测液体已用尽的判断条件，消除了被测液体的物理特性的改变、液位信息监测环境的物理特性的改变以及电磁信号对液位信息监测结果造成的干扰，提高了液位信息监测结果的准确度，实现了根据该监测结果准确判断储液容器中的液体是否已经用尽。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于本说明书公开的液位信息监测装置和液位信息监测系统而言，由于其与本说明书公开的液位信息监测方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见所述液位信息监测方法部分的相关说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明实施例的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明实施例将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种液位信息监测方法，其特征在于，应用于液位信息监测系统，该系统具有纵向插入被测液体中的液位探测棒以及置于被测液体外的环境探测棒，所述方法包括：

获取所述液位探测棒和所述环境探测棒的电容采样值，并分别进行滤波处理；

确定与被测液体的物理特性相对应的采样阈值，所述采样阈值为所述液位探测棒处于接触到被测液体的临界状态时的电容采样值；

在检测到经滤波处理的所述液位探测棒的电容采样值小于所述采样阈值与经滤波处理的所述环境探测棒的电容采样值之和时，发出表示被测液体已用尽的提示信息。

2.根据权利要求1所述的液位信息监测方法，其特征在于，所述环境探测棒为具有一个电容式触摸电极的单通道电容式触摸芯片；所述液位探测棒为具有多个电容式触摸电极的多通道电容式触摸芯片；

所述经滤波处理的所述液位探测棒的电容采样值小于所述采样阈值与经滤波处理的所述环境探测棒的电容采样值之和，包括：经滤波处理的所述液位探测棒中的各个电容式触摸电极的电容采样值均小于所述采样阈值与经滤波处理的所述环境探测棒中的电容式触摸电极的电容采样值之和。

3.根据权利要求2所述的液位信息监测方法，其特征在于，所述液位探测棒为具有多个纵向排列的电容式触摸电极、且相邻两个电容式触摸电极的间距不大于零的多通道电容式触摸芯片；

所述在检测到经滤波处理的所述液位探测棒的电容采样值小于所述采样阈值与经滤波处理的所述环境探测棒的电容采样值之和时，发出表示被测液体已用尽的提示信息前，还包括：

从所述多通道电容式触摸芯片中选择两个相邻的电容式触摸电极，包括被被测液体完全浸汲的第一电极以及尚未被被测液体完全浸汲的第二电极；

利用预设公式计算被测液体的液位，并输出液位计算结果；

其中，所述预设公式为

式中，h为所述被测液体的液位，a为所述第一电极的最高点在用于存储被测液体的储液容器中的高度，b为所述第二电极的最高点在所述储液容器中的高度；C_a和C_b分别为经滤波处理的所述第一电极和所述第二电极的电容采样值。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的液位信息监测方法，其特征在于，所述进行滤波处理，包括：采用加权递推平均滤波算法进行多级滤波处理。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的液位信息监测方法，其特征在于，所述确定与被测液体的物理特性相对应的采样阈值，包括：确定与被测液体的温度和导电性相对应的采样阈值。

6.一种液位信息监测装置，其特征在于，应用于液位信息监测系统，该系统具有纵向插入被测液体中的液位探测棒及置于被测液体外的环境探测棒，所述装置包括：

第一获取模块，用于获取所述液位探测棒的电容采样值；

第二获取模块，用于获取所述环境探测棒的电容采样值；

滤波模块，用于对所述液位探测棒和所述环境探测棒的电容采样值进行滤波处理；

阈值确定模块，用于确定与被测液体的物理特性相对应的采样阈值，所述采样阈值为所述液位探测棒处于接触到被测液体的临界状态时的电容采样值；

以及第一处理模块，用于在检测到经滤波处理的所述液位探测棒的电容采样值小于所述采样阈值与经滤波处理的所述环境探测棒的电容采样值之和时，发出表示被测液体已用尽的提示信息。

7.根据权利要求6所述的液位信息监测装置，其特征在于，所述环境探测棒为具有一个电容式触摸电极的单通道电容式触摸芯片；所述液位探测棒为具有多个纵向排列的电容式触摸电极、且相邻两个电容式触摸电极的间距不大于零的多通道电容式触摸芯片；

所述液位信息监测装置还包括：

电极选择模块，用于从所述多通道电容式触摸芯片中选择两个相邻的电容式触摸电极，包括被被测液体完全浸汲的第一电极以及尚未被被测液体完全浸汲的第二电极；

及第二处理模块，用于利用预设公式计算被测液体的液位，并输出液位计算结果；其中所述预设公式为

式中，h为所述被测液体的液位，a为所述第一电极的最高点在用于存储被测液体的储液容器中的高度，b为所述第二电极的最高点在所述储液容器中的高度；C_a和C_b分别为经滤波处理的所述第一电极和所述第二电极的电容采样值。

8.根据权利要求6或7所述的液位信息监测装置，其特征在于，所述阈值确定模块为用于确定与被测液体的温度和导电性相对应的采样阈值的阈值确定模块。

9.一种液位信息监测系统，其特征在于，包括纵向插入被测液体中的液位探测棒、置于被测液体外的环境探测棒以及分别与所述液位探测棒和所述环境探测棒相连的控制器，所述控制器用于：

获取所述液位探测棒和所述环境探测棒的电容采样值，并分别进行滤波处理；确定与被测液体的物理特性相对应的采样阈值；以及，在检测到经滤波处理的所述液位探测棒的电容采样值小于所述采样阈值与经滤波处理的所述环境探测棒的电容采样值之和时，发出表示被测液体已用尽的提示信息；

其中，所述采样阈值为所述液位探测棒处于接触到被测液体的临界状态时的电容采样值。

10.根据权利要求9所述的液位信息监测系统，其特征在于，所述环境探测棒为具有一个电容式触摸电极的单通道电容式触摸芯片；所述液位探测棒为具有多个纵向排列的电容式触摸电极、且相邻两个电容式触摸电极的间距不大于零的多通道电容式触摸芯片；

所述控制器还用于：从所述多通道电容式触摸芯片中选择两个相邻的电容式触摸电极，包括被被测液体完全浸汲的第一电极以及尚未被被测液体完全浸汲的第二电极；以及，利用预设公式计算被测液体的液位，并输出液位计算结果；

其中，所述预设公式为

式中，h为所述被测液体的液位，a为所述第一电极的最高点在用于存储被测液体的储液容器中的高度，b为所述第二电极的最高点在所述储液容器中的高度；C_a和C_b分别为经滤波处理的所述第一电极和所述第二电极的电容采样值。

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