CN104457906A - 电容式水位无极检测装置及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种电容式水位无极检测装置及检测方法，包括电容式滑条，所述电容式滑条包括若干排列设置的电容传感器，位于所述电容式滑条两端的所述电容传感器接地，所述电容式滑条通过感应线连接有Touch芯片，所述Touch芯片通过信号线连接有中央处理器，所述中央处理器连接有水位显示器，所述感应线和所述信号线之间设有间隔网格；工作时，在Touch芯片的控制下，电容传感器检测的数据传输给中央处理器，中央处理器对接收的数据进行处理后输送给水位显示器，由水位显示器实时显示水位情况；通过排列设置的电容传感器能够实现触摸位置分辨率大于电容传感器的数量，实现水位的无极检测。
Description
技术领域
本发明涉及电容式触摸应用技术领域，尤其涉及一种水位检测的装置以及基于该检测装置的检测方法。
背景技术
电容式水位无极检测是属于电子电容触摸方面，目前使用电容式水位检测方法，假如使用16段传感器，无法实现无极检测，比如0～100，只能大致地检测到0～15段，并且受温度影响，如果温度上升到一定程度，无法再检测到水位的变化。因为电容传感器在水的温度上升时，信号会变大，并且通过介质导热，高出水位很多的段也会检测到水位，并锁死无法应对水位的新变化，所以只能检测常温下的水位。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单且不受水温影响的电容式水位无极检测装置。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：电容式水位无极检测装置，包括电容式滑条，所述电容式滑条包括若干排列设置的电容传感器，位于所述电容式滑条两端的所述电容传感器接地，所述电容式滑条通过感应线连接有Touch芯片，所述Touch芯片通过信号线连接有中央处理器，所述中央处理器连接有水位显示器，所述感应线和所述信号线之间设有间隔网格。
作为一种优选的技术方案，所述电容式滑条和所述Touch芯片之间串联有560R电阻。
由于采用了上述技术方案，电容式水位无极检测装置，包括电容式滑条，所述电容式滑条包括若干排列设置的电容传感器，位于所述电容式滑条两端的所述电容传感器接地，所述电容式滑条通过感应线连接有Touch芯片，所述Touch芯片通过信号线连接有中央处理器，所述中央处理器连接有水位显示器，所述感应线和所述信号线之间设有间隔网格；工作时，在Touch芯片的控制下，电容传感器检测的数据传输给中央处理器，中央处理器对接收的数据进行处理后输送给水位显示器，由水位显示器实时显示水位情况；通过排列设置的电容传感器能够实现触摸位置分辨率大于电容传感器的数量，实现水位的无极检测。
本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种基于电容式水位无极检测装置的检测方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：电容式水位无极检测方法，将由若干电容传感器排列组成的电容式滑条放置在需要检测水位的容器内，当水位到达某个电容传感器时，该电容传感器检测到数据f1，相邻的两个电容传感器分别检测到数据f2和f3，中央处理器利用这三个数据通过插值法计算出水位值，并将水位值在水位显示器显示；利用检测到的三组数据进行插值计算，能有效地规避温度带来的影响，水温在达到一定范围后，依然可以准确地检测到水位，并可以通过水位精准地计算出容器内的水量。
附图说明
图1是本发明实施例的产品外观图；
图2是图1的后视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。
如图1和图2所示，电容式水位无极检测装置，包括电容式滑条，所述电容式滑条包括若干排列设置的电容传感器，位于所述电容式滑条两端的所述电容传感器接地，所述电容式滑条通过感应线连接有Touch芯片，所述电容式滑条和所述Touch芯片之间串联有560R电阻，所述Touch芯片通过信号线连接有中央处理器，中央处理器可以采用单片机，所述中央处理器连接有水位显示器，水位显示器可以采用LED显示器，所述感应线和所述信号线之间设有间隔网格。
工作时，在Touch芯片的控制下，电容传感器检测的数据传输给中央处理器，中央处理器对接收的数据进行处理后输送给水位显示器，由水位显示器实时显示水位情况；通过排列设置的电容传感器能够实现触摸位置分辨率大于电容传感器的数量，实现水位的无极检测，并可以通过水位精准地计算出容器内的水量。
电容式水位无极检测方法，将由若干电容传感器排列组成的电容式滑条放置在需要检测水位的容器内，当水位到达某个电容传感器时，该电容传感器检测到数据f1，相邻的两个电容传感器分别检测到数据f2和f3，中央处理器利用这三个数据通过插值法计算出水位值，并将水位值在水位显示器显示；利用检测到的三组数据进行插值计算，能有效地规避温度带来的影响，水温在达到一定范围后，依然可以准确地检测到水位，并可以通过水位精准地计算出容器内的水量。本发明通过插值算法，经过纵横交错的信号对比，可有效地过滤掉受温度影响而变化的位置值。
在本发明中，电容式滑条由一系列称为段(相邻放置)的电容传感器构成。某一个段的动作会导致邻近其他电容传感器的部分动作。通过使用插值算法的位置计算方式，可以使触摸位置分辨率大于滑条段数量。在典型应用中，包含五段的滑条可以至少解析滑条上的一百个手指物理位置。高分辨率可以使手指划过滑条时的亮度或音量过渡比较平缓。现有技术只能单纯地检测到水位到了哪个段，能够检测的水位范围与段的数量一致，无法解析滑条上更多的物理位置。
工艺要求：做好电容式滑条，电容式滑条的感应盘的感应面积在相应水位的信号要足够强。具体走线方式及布板要求，参考触摸按键、滑条的方式。
布板要求：感应线尽量短，避免与其他信号线平行，尽量远离其他信号线，并在中间使用网格地隔离，条件允许下，尽量将感应盘做大，保证感应面积。
滑条设计要求：当布置滑条段和其布线时，单独的滑条段可能会有类似的寄生特性。这时，单独滑条段的布线与其接地的间隔需要类似于其他滑条段的布线和接地的间隔，以避免寄生电容的误差。扫描任意段时，相邻段则接地。为保持一致性，滑条两端的两个段也应该接地。因此，对于具有n个段的滑条设计，实际上必须有n+2个段。如果不是采用接地，而是将滑条周围的网格加屏蔽驱动信号以实现耐水性，那么最后两个段同样也要被加屏蔽驱动信号。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (3)
1.电容式水位无极检测装置，其特征在于：包括电容式滑条，所述电容式滑条包括若干排列设置的电容传感器，位于所述电容式滑条两端的所述电容传感器接地，所述电容式滑条通过感应线连接有Touch芯片，所述Touch芯片通过信号线连接有中央处理器，所述中央处理器连接有水位显示器，所述感应线和所述信号线之间设有间隔网格。
2.如权利要求1所述的电容式水位无极检测装置，其特征在于：所述电容式滑条和所述Touch芯片之间串联有560R电阻。
3.基于权利要求1所述的电容式水位无极检测装置的检测方法，其特征在于：将由若干电容传感器排列组成的电容式滑条放置在需要检测水位的容器内，当水位到达某个电容传感器时，该电容传感器检测到数据f1，相邻的两个电容传感器分别检测到数据f2和f3，中央处理器利用这三个数据通过插值法计算出水位值，并将水位值在水位显示器显示。
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