CN107003171B - 用于检测填充水平的设备 - Google Patents

用于检测填充水平的设备 Download PDF

Info

Publication number
CN107003171B
CN107003171B CN201580062868.7A CN201580062868A CN107003171B CN 107003171 B CN107003171 B CN 107003171B CN 201580062868 A CN201580062868 A CN 201580062868A CN 107003171 B CN107003171 B CN 107003171B
Authority
CN
China
Prior art keywords
sensor
sensing element
container
capacitor
value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201580062868.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107003171A (zh
Inventor
太田垣贵康
石川和义
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Semiconductor Components Industries LLC
Original Assignee
Semiconductor Components Industries LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Semiconductor Components Industries LLC filed Critical Semiconductor Components Industries LLC
Priority to CN201910849930.7A priority Critical patent/CN110567554B/zh
Publication of CN107003171A publication Critical patent/CN107003171A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107003171B publication Critical patent/CN107003171B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/26—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields
    • G01F23/263—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields by measuring variations in capacitance of capacitors
    • G01F23/265—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields by measuring variations in capacitance of capacitors for discrete levels
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/26—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields
    • G01F23/263—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields by measuring variations in capacitance of capacitors
    • G01F23/266—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields by measuring variations in capacitance of capacitors measuring circuits therefor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/26—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields
    • G01F23/263—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields by measuring variations in capacitance of capacitors
    • G01F23/268—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields by measuring variations in capacitance of capacitors mounting arrangements of probes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof

Abstract

本公开涉及用于检测填充水平的设备。根据本申请的一方面，提供了一种用于检测填充水平的设备。该设备包括：具有腔体的容器；被定位在所述容器处、腔体的外部的第一传感器；可变电容器，其被构造为根据第一传感器的电容来调整电容；差分放大器，具有输入，该输入被耦接以接收表示可变电容器的电容和第一传感器的电容之间的差的值；以及处理器，其被构造为基于可变电容器的电容等于第一传感器的电容来检测容器的填充水平。传感器的一个缺陷是它们局限于在不腐蚀或以其它方式损坏传感器的环境中使用。因此，具有感测或检测物理属性或物理属性的变化的传感器和方法将是有利的。结构和方法成本有效地实现将是进一步有利的。

Description

用于检测填充水平的设备
技术领域
本申请的各方面涉及用于检测填充水平的设备。
背景技术
本发明一般地涉及电子产品，并且更具体地涉及形成半导体装置的综合和方法。
在过去，半导体行业使用各种方法和传感器来检测物理属性的改变并且产生指示这些改变的信号。除了别的之外，传感器在机械系统、化学系统和生物系统中是有用的。例如，在机械系统中，传感器对于提供基于速率、位置、移动、温度、海拔等的输出信息是有用的；在化学系统中，传感器用于提供关于它们的环境的化学组成的信息；以及在生物系统中，传感器提供关于生物学环境中存在的分析物的信息。在电子行业中，触摸传感器一直用作电子装置(比如移动电话、便携式音频装置、便携式游戏机、电视机和个人计算机)的输入装置。2012年3月15日公布的Takayasu Otagaki等人的标题为“Electrostatic CapacityType Touch Sensor”的美国专利No.8,618,818中公开了现有的静电电容类型的触摸传感器的例子。传感器的缺点是，它们限于用在不腐蚀或者以其它方式损坏传感器的环境中。
因此，将有利的是具有感测或检测物理属性或物理属性的改变的传感器和方法。将进一步有利的是所述结构和方法的实现是成本有效的。
发明内容
根据本申请的一个方面，提供了一种用于检测流体水平的方法，该方法包括：提供具有腔体的流体容器；将第一传感器耦接到所述流体容器，所述第一传感器被保护不受所述腔体中的流体的损害并且被定位在所述流体容器的第一垂直水平处；使所述第一传感器或所述流体容器移动；以及当使所述第一传感器或所述流体容器移动时，使用所述第一传感器来检测所述流体水平。
根据一个实施例，所述方法将所述第一传感器耦接到所述流体容器包括将所述第一传感器耦接到所述腔体的外部。
根据一个实施例，所述方法提供所述流体容器包括提供由非金属材料制造的所述流体容器。
根据一个实施例，所述方法提供所述流体容器包括提供由聚合物材料制造的所述流体容器。
根据一个实施例，所述方法使用所述第一传感器来检测所述流体水平包括非接触式地检测所述腔体中的流体水平。
根据一个实施例，所述方法使用所述第一传感器来检测所述流体水平包括差分地感测所述流体水平。
根据一个实施例，所述方法将所述第一传感器耦接到所述流体容器包括提供具有第一焊盘和第二焊盘的所述第一传感器。
根据一个实施例，所述方法进一步包括使用所述第一焊盘和所述第二焊盘来检测所述流体水平的变化。
根据一个实施例，所述方法进一步包括响应于所述流体水平的变化越过阈值水平来产生检测信号。
根据一个实施例，所述方法进一步包括响应于流体表面波纹来产生检测信号。
根据本申请的另一方面，提供了一种用于检测填充水平的设备。该设备包括：具有腔体的容器；第一传感器，所述第一传感器被定位在所述容器处、所述腔体的外部；可变电容器，所述可变电容器被构造为根据所述第一传感器的电容来调整电容；差分放大器，所述差分放大器具有输入，所述输入被耦接以接收表示所述可变电容器的电容和所述第一传感器的电容之间的差的值；以及处理器，所述处理器被构造为基于所述可变电容器的电容等于所述第一传感器的电容来检测所述容器的填充水平。
根据一个实施例，所述可变电容器被进一步构造为将所述可变电容器的电容调整为等于所述第一传感器的电容。
根据一个实施例，所述处理器被进一步构造为进一步基于所述可变电容器的电容与参考值的比较来检测所述填充水平。
根据一个实施例，当所述容器的腔体是空的时，所述参考值等于所述第一传感器的电容。
根据一个实施例，所述设备进一步包括具有独立于所述容器的填充水平的电容的第二传感器，其中，所述参考值等于所述第二传感器的电容。
根据一个实施例，所述第二传感器被定位在所述容器顶板之上。
根据一个实施例，所述第二传感器被定位在所述容器的顶板之下，并且被定位为不面对所述容器的任何侧壁。
根据一个实施例，所述第一传感器被设置在传感器板的第一表面上，以及所述第二传感器被设置在所述传感器板的与所述第一表面相对的第二表面上。
根据一个实施例，所述填充水平对应于所述容器的腔体中存在的流体或固体材料的水平。
根据本公开的另一方面，提供了一种用于检测填充水平的设备。该设备包括：触摸电路；第一多个传感器，所述第一多个传感器被耦接到所述触摸电路；第一驱动焊盘，所述第一驱动焊盘对应于所述第一多个传感器；第二多个传感器，所述第二多个传感器被耦接到所述触摸电路；第二驱动焊盘，所述第二驱动焊盘对应于所述第二多个传感器；以及处理器，所述处理器操作为启动所述传感器电路对所述第一驱动焊盘的驱动以及启动所述触摸电路对所述第二驱动焊盘的驱动。
传感器的一个缺陷是它们局限于在不腐蚀或以其它方式损坏传感器的环境中使用。因此，具有感测或检测物理属性或物理属性的变化的传感器和方法将是有利的。结构和方法成本有效地实现将是进一步有利的。
附图说明
通过结合附图阅读以下详细描述，将更好地理解本发明，在附图中，相似的标号指定相似的元件，其中：
图1是根据本发明的实施例的适合用于检测流体容器的腔体中的流体水平的传感器的顶视图；
图2是根据本发明的实施例的传感器的一部分的电路示意图；
图3是根据本发明的实施例的安装有传感器的流体容器的透视图；
图4是根据本发明的实施例的安装有传感器的流体容器的透视图；
图5是根据本发明的另一实施例的适合用于检测流体容器的腔体中的流体水平的传感器的顶视图；
图6是根据本发明的另一实施例的安装有传感器的流体容器的透视图；
图6A是根据本发明的另一实施例的图6的传感器的顶视图；
图6B是根据本发明的另一实施例的图6的另一传感器的顶视图；
图7是根据本发明的另一实施例的安装有传感器的流体容器的透视图；
图7A是根据本发明的另一实施例的图7的传感器的顶视图；
图7B是根据本发明的另一实施例的图7的另一传感器的顶视图；
图7C是根据本发明的另一实施例的图7的传感器的顶视图；
图7D是根据本发明的另一实施例的图7的另一传感器的顶视图；
图8是根据本发明的另一实施例的安装有传感器的流体容器的透视图；
图9是根据本发明的实施例的传感器信号的曲线图；
图10是例示根据本发明的实施例的表面水平的检测的流程图；
图11是根据本发明的另一实施例的传感器输出信号的曲线图；
图12A是例示根据本发明的实施例的表面水平的检测的流程图的第一部分；
图12B是例示根据本发明的实施例的表面水平的检测的流程图的第二部分；
图12C是例示根据本发明的实施例的表面水平的检测的流程图的第三部分；
图13是根据本发明的实施例的传感器信号的曲线图；
图14是根据本发明的实施例的流体容器的等距视图，该流体容器被构造有用于使用容器外部的传感器来感测容器内的流体水平的传感器；
图15是根据本发明的实施例的流体容器的等距视图，该流体容器被构造有用于使用容器外部的传感器来感测容器内的流体水平的传感器；
图16是根据本发明的实施例的流体容器的等距视图，该流体容器被构造有用于使用容器外部的传感器来感测容器内的流体水平的传感器；
图17是根据本发明的实施例的流体容器的等距视图，该流体容器被构造有用于使用容器外部的传感器来感测容器内的流体水平的传感器；
图18是根据本发明的实施例的流体容器的等距视图，该流体容器被构造有用于使用容器外部的传感器来感测容器内的流体水平的传感器；
图19是根据本发明的实施例的流体容器的等距视图，该流体容器被构造有用于使用容器外部的传感器来感测容器内的流体水平的传感器；
图20是根据本发明的实施例的流体容器的等距视图，该流体容器被构造有用于使用容器外部的传感器来感测容器内的流体水平的传感器。
图21例示了感测元件的例子的顶视图。
图22例示了放置在感测元件的输入焊盘和驱动焊盘之间的间隔中的物质(电介质)的顶视图。
图23例示了包括感测元件的装置的电路示意图。
图24例示了确定容器中的流体表面的水平的流程图。
图25例示了容器和传感器板的透视图。
图26例示了容器和传感器板的侧视图和透视图。
图27A例示了容器和传感器板的侧视图。
图27B例示了传感器板的前表面和相对表面(后表面)的侧视图。
图27C例示了传感器板和容器的部分透视图。
图28A例示了一个传感器电路的构造。
图28B例示了两个传感器电路的构造。
图28C例示了一个传感器电路的构造。
图29例示了包括传感器电路的装置的框图。
为使例示简单且清晰，附图中的元件不一定是按比例绘制的，并且不同附图中的相同引用字符表示相同的元件。另外，为使描述简单，省略了众所周知的步骤和元件的描述和细节。如本文中所使用的，载流电极意指装置的将电流运载通过该装置的元件，比如MOS晶体管的源极或漏极、或双极晶体管的发射极或集电极、或二极管的阴极或阳极，并且控制电极意指该装置的控制流过该装置的电流流动的元件，比如MOS晶体管的栅极或双极晶体管的基极。尽管装置在本文中被解释为某些N沟道或P沟道装置或某些N型或P型掺杂区，但是本领域的普通技术人员将意识到，根据本发明的实施例，互补装置也是可能的。本领域技术人员将意识到，如本文中所使用的词语“在......期间”、“在......时”以及“当......时”不是意指一个动作应发起动作立即发生的精确术语，而是意指在由初始动作发起的反应和初始动作之间可以有某个小的、但是合理的延迟，比如传播延迟。词语“大致”、“大约”或“基本上”的使用意指元件的值具有预计非常接近于设定值或位置的参数。然而，如本领域中众所周知的，总是存在阻止值或位置正好如设定那样的较小差异。在本领域中已确立的是，与完全如所描述的那样的理想目标相比，高达大约百分之十(10％)(以及对于半导体掺杂浓度，高达百分之二十(20％))的差异被认为是合理的差异。
应注意到，逻辑零电压电平(VL)也被称为逻辑低电压或逻辑低电压电平，并且逻辑零电压的电压电平是电源电压和逻辑系列类型的函数。例如，在互补金属氧化物半导体(CMOS)逻辑系列中，逻辑零电压可以是电源电压电平的百分之三十。在五伏晶体管-晶体管逻辑(TTL)系统中，逻辑零电压电平可以大约为0.8伏，而对于五伏CMOS系统，逻辑零电压电平可以大约为1.5伏。逻辑一电压电平(VH)也被称为逻辑高电压电平、逻辑高电压或逻辑一电压，并且像逻辑零电压电平那样，逻辑高电压电平也可以是电源和逻辑系列类型的函数。例如，在CMOS系统中，逻辑一电压可以大约为电源电压电平的百分之七十。在五伏TTL系统中，逻辑一电压可以大约为2.4伏，而对于五伏CMOS系统，逻辑一电压可以大约为3.5伏。
具体实施方式
本申请是2015年8月27日提交的国际申请No.PCT/US2015/047248的国家阶段提交，本申请要求2014年10月8日提交的美国临时申请No.62/061,144的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文。
总的来说，根据本发明的实施例的传感器提供了使用避免将传感器(比如举例来说电容传感器)放置在流体容器中的技术用来检测容器中的流体水平的结构和方法。在不将传感器放置在容器中的情况下确定流体水平的优点是，可以在不损伤传感器的情况下确定容器中的腐蚀性或苛性流体的流体水平。例如，将传感器浸入在包含生物乙醇的箱体中可能使传感器腐蚀，这使传感器的有用寿命降低。
根据实施例，电容传感器阵列可以被放置在容器或箱体的外部，其中，容器是由聚合物或非金属材料制造的。电容传感器阵列可以非接触式地检测容器中的流体表面的水平。
根据另一实施例，放置在箱体外部的传感器阵列包括驱动焊盘和输入焊盘。流体的表面改变驱动焊盘和输入焊盘之间的电力线，该改变用于确定流体的水平。
根据另一实施例，传感器包括具有存储寄存器的电路系统。存储寄存器被初始化为初始值。然后，传感器响应于流体表面的移动来确定流体水平。响应于该移动大于一个或多个阈值，传感器确定流体的水平。
根据另一实施例，感测元件被构造为检测具有与空气的介电常数不同的介电常数的流体。
根据另一实施例，传感器可以被构造成两行或更多行以提高传感器分辨率。
根据另一实施例，第一电极附连到流体容器的外表面或箱体的外表面，第二电极附连到流体容器的外表面，第三电极附连到箱体的外表面。交流发电机(AC)将AC电压施加于第一电极、第二电极和第三电极，其中，第一电极可以被称为驱动电极，第二电极可以被称为输入电极，第三电极可以被称为参考电极。第一电压响应于AC电压出现在输入电极和驱动电极之间的电容两端，第二电压响应于AC电压出现在参考电极和驱动电极之间的电容两端。模数转换器将第一电压和第二电压之间的电压差转换为数字信号，该数字信号被存储在存储器装置中。如果电压差的数字值大于或高于预设值，则数字计数器可用于进行计数。
根据另一实施例，多个传感器沿着容器的外表面垂直附连。可选地，传感器可以等距间隔。
根据另一实施例，传感器具有响应于传感器被上电而初始化的寄存器。
根据另一实施例，传感器的值响应于电容值改变而调整。
根据一个实施例，一种用于检测填充水平的设备包括：容器，其具有腔体；第一传感器，其被定位在容器处、腔体的外部；可变电容器，其被构造为根据第一传感器的电容来调整电容；差分放大器，其具有被耦接为接收表示可变电容器的电容和第一传感器的电容之间的差的值的输入；以及处理器，其被构造为基于可变电容器的电容等于第一传感器的电容来检测容器的填充水平。
可变电容器可以被进一步构造为将可变电容器的电容调整为等于第一传感器的电容。处理器可以被进一步构造为进一步基于可变电容器的电容与参考值的比较来检测填充水平。当容器的腔体是空的时，参考值可以等于第一传感器的电容。
所述设备可以进一步包括具有独立于容器的填充水平的电容的第二传感器，其中，参考值等于第二传感器的电容。第二传感器可以被定位在容器的顶板之上。第二传感器可以被定位在容器的顶板之下，并且被定位为不面对容器的任何侧壁。第一传感器可以被设置在传感器板的第一表面上，第二传感器可以被设置在传感器板的与第一表面相对的第二表面上。
填充水平可以对应于容器的腔体中存在的流体或固体材料的水平。
根据一个实施例，一种用于检测填充水平的设备包括：触摸电路；耦接到触摸电路的第一多个传感器；第一驱动焊盘，其对应于所述第一多个传感器；耦接到触摸电路的第二多个传感器；第二驱动焊盘，其对应于所述第二多个传感器；以及处理器，其可操作为启动传感器电路对第一驱动焊盘的驱动以及启动触摸电路对第二驱动焊盘的驱动。
图1是根据本发明的实施例的适合用于检测例如流体容器的腔体中的流体水平的传感器10的顶视图。传感器10包括基板12，基板12具有顶表面14、底表面16、感测元件区域18以及传感器电路接纳区域20。基板12可以具有微处理器接纳区域22。举例来说，基板12是使用印刷电路板材料和制造技术制成的。一个或多个感测元件形成在感测元件区18的一部分中，传感器电路24被安装到传感器电路接纳区域20，并且微处理器26被安装到微处理器接纳区域22。根据实施例，每个感测元件包括被介电材料(例如，间隙、空气等)包围的电极，该介电材料被电极包围。更具体地说，感测元件30包括被介电材料30B(例如，间隙、空气等)包围的电极30A，介电材料30B被电极28包围，感测元件32包括被介电材料32B(例如，间隙、空气等)包围的电极32A，介电材料32B被电极28包围，感测元件34包括被介电材料34B(例如，间隙、空气等)包围的电极34A，介电材料34B被电极28包围，并且感测元件36包括被介电材料36B(例如，间隙、空气等)包围的电极36A，介电材料36B被电极28包围。因此，电极28是感测元件30、32、34和36共有的。中心电极30A、32A、34A和36A分别可以被称为输入焊盘Cin0、Cin1、Cin2和Cin3，电极28可以被称为驱动焊盘。
电极30A、32A、34A和36A分别通过电导体42-1、42-2、42-3和42-4分别连接到传感器输入端子P0、P1、P2和P3。电极28电连接到输入端子P4。传感器电路24连接到微控制器(MCU)26。
现在参照图2，传感器电路24包括端子P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6和P7、选择电路50、电荷放大器52、模数转换器(ADC)54、控制电路56、I2C总线接口电路57以及时钟源58。更具体地说，选择电路50具有分别连接到端子P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6和P7的输入Sn0、Sn1、Sn2、Sn3、Sn4、Sn5、Sn6和Sn7以及输出端子Snx。I2C总线接口可以包括串行外设接口(SPI)。差分放大器52具有连接到输出端子Snx的输入端子、被耦接用于接收参考电压VREF的输入端子以及连接到ADC 54的差分输入的一对差分输出端子。ADC 54的输出连接到控制电路56的输入。另外，控制电路56具有连接到I2C总线接口电路57的输出、连接到选择电路50的输出以及连接到驱动焊盘的输出。
图3是具有底板82，侧壁84A、84B、84C和84D的流体容器80的等距视图，其中，侧壁84A和84B可以相互基本上平行，侧壁84C和84D可以相互基本上平行并且基本上垂直于侧壁84A和84B。流体容器80被构造为具有以底板82和侧壁84A-84D为边界的腔体或空心86。流体容器80可以具有顶部或顶板88。具有流体表面92的流体90在流体容器80中被示出。根据图3的实施例，传感器10被安装到侧壁84A。
图4是包括流体90的流体容器80的等距视图，流体90具有参照图3描述的流体表面92。根据图4的实施例，传感器100被安装到侧壁84A。
图5是根据本发明的另一实施例的适合用于检测例如流体容器(比如流体容器80)的腔体中的流体水平的传感器100的顶视图。传感器100包括基板12A，基板12A具有顶表面、底表面、感测元件区域18以及传感器电路接纳区域20。基板12A可以具有微控制器接纳区域22。举例来说，基板12A是使用印刷电路板材料和制造技术制成的。一个或多个感测元件形成在感测元件区域18的一部分中，传感器电路24A被安装到传感器电路接纳区域20，微控制器26可以被安装到微处理器接纳区域22。传感器电路24A与图1的传感器电路24类似，但是传感器电路24A具有更多的端子，并且它在内部被构造为与附加端子连接。传感器24A连接到微控制器26。
根据实施例，多个感测元件S1、S3、S5、S7、S9和S11被构造为第一列感测元件102，感测元件S0、S2、S4、S6、S8和S10被构造为第二列感测元件104。在列102中，感测元件S1包括被介电材料S1A(例如，间隙、空气等)包围的电极SEN1，介电材料S1A被电极SDRV1包围；感测元件S3包括被介电材料S3A(例如，间隙、空气等)包围的电极SEN3，介电材料S3A被电极SDRV1包围；感测元件S5包括被介电材料S5A(例如，间隙、空气等)包围的电极SEN5，介电材料S5A被电极SDRV1包围；感测元件S7包括被介电材料S7A(例如，间隙、空气等)包围的电极SEN7，介电材料S7A被电极SDRV1包围；感测元件S9包括被介电材料S9A(例如，间隙、空气等)包围的电极SEN9，介电材料S9A被电极SDRV1包围；感测元件S11包括被介电材料S11A(例如，间隙、空气等)包围的电极SEN11，介电材料S11A被电极SDRV1包围。应注意到，电极SDRV1是感测元件S1、S3、S5、S7、S9和S11共有的。
在列104中，感测元件S0包括被介电材料S0A(例如，间隙、空气等)包围的电极SEN0，介电材料S0A被电极SDRV0包围；感测元件S2包括被介电材料S2A(例如，间隙、空气等)包围的电极SEN2，介电材料S2A被电极SDRV0包围；感测元件S4包括被介电材料S4A(例如，间隙、空气等)包围的电极SEN4，介电材料S4A被电极SDRV0包围；感测元件S6包括被介电材料S6A(例如，间隙、空气等)包围的电极SEN6，介电材料S6A被电极SDRV0包围；感测元件S8包括被介电材料S8A(例如，间隙、空气等)包围的电极SEN8，介电材料S8A被电极SDRV0包围；感测元件S10包括被介电材料S10A(例如，间隙、空气等)包围的电极SEN10，介电材料S10A被电极SDRV0包围。应注意到，电极SDRV0是感测元件S0、S2、S4、S6、S8和S10共有的。
感测元件S1、S3、S5、S7、S9和S11被定位在不同的垂直水平处，感测元件S0、S2、S4、S6、S8和S10被定位在不同的垂直水平处。参照列102，感测元件S1在最低垂直水平处，感测元件S3被放置在高于感测元件S1的垂直水平处，感测元件S5被放置在高于感测元件S3的垂直水平处，感测元件S7被放置在高于感测元件S5的垂直水平处，感测元件S9被放置在高于感测元件S7的垂直水平处，感测元件S11被放置在高于感测元件S9的垂直水平处。
参照列104，感测元件S0在最低垂直水平处，感测元件S2被放置在高于感测元件S0的垂直水平处，感测元件S4被放置在高于感测元件S2的垂直水平处，感测元件S6被放置在高于感测元件S4的垂直水平处，感测元件S8被放置在高于感测元件S6的垂直水平处，感测元件S10被放置在高于感测元件S8的垂直水平处。
参照列102和104，感测元件S0在最低垂直水平处，并且感测元件S11在最高垂直水平处。感测元件S1被放置在高于感测元件S0的垂直水平处，感测元件S2被放置在高于感测元件S1的垂直水平处，感测元件S3被放置在高于感测元件S2的垂直水平处，感测元件S4被放置在高于感测元件S3的垂直水平处，感测元件S5被放置在高于感测元件S4的垂直水平处，感测元件S6被放置在高于感测元件S5的垂直水平处，感测元件S7被放置在高于感测元件S6的垂直水平处，感测元件S8被放置在高于感测元件S7的垂直水平处，感测元件S9被放置在高于感测元件S8的垂直水平处，感测元件S10被放置在高于感测元件S9的垂直水平处，感测元件S11被放置在高于感测元件S10的垂直水平处。
图6是包含流体90的流体容器80的等距视图，流体90具有参照图3描述的流体表面92。根据图6的实施例，传感器150被安装到侧壁84A，传感器160被安装到侧壁84C。
图6A是根据本发明的另一实施例的适合用于检测例如流体容器的腔体中的流体水平的传感器150的顶视图。传感器150包括基板12B，基板12B具有顶表面、底表面、感测元件区域18、传感器电路接纳区域20以及微控制器接纳区域22。举例来说，基板12B是使用印刷电路板材料和制造技术制成的。一个或多个感测元件形成在感测元件区域18的一部分中，传感器电路24B被安装到传感器电路接纳区域20，并且微控制器26B被安装到微处理器接纳区域22。
根据实施例，多个感测元件S0、S2、S4、S6和S8在基板12B上或者来自于基板12B。感测元件S0包括被介电材料S0A(例如，间隙、空气等)包围的电极SEN0，介电材料S0A被电极SDRV0包围；感测元件S2包括被介电材料S2A(例如，间隙、空气等)包围的电极SEN2，介电材料S2A被电极SDRV0包围；感测元件S4包括被介电材料S4A(例如，间隙、空气等)包围的电极SEN4，介电材料S4A被电极SDRV0包围；感测元件S6包括被介电材料S6A(例如，间隙、空气等)包围的电极SEN6，介电材料S6A被电极SDRV0包围；感测元件S8包括被介电材料S8A(例如，间隙、空气等)包围的电极SEN8，介电材料S8A被电极SDRV0包围。应注意到，电极SDRV0是感测元件S0、S2、S4、S6和S8共有的。
感测元件S0在最低垂直水平处，感测元件S2被放置在高于感测元件S0的垂直水平处，感测元件S4被放置在高于感测元件S2的垂直水平处，感测元件S6被放置在高于感测元件S4的垂直水平处，感测元件S8被放置在高于感测元件S6的垂直水平处。
感测元件S0电连接到端子P0，感测元件S2电连接到端子P2，感测元件S4电连接到端子P4，感测元件S6电连接到端子P6，感测元件S8电连接到端子P8。电极SDRV0电连接到端子P10。
图6B是根据本发明的另一实施例的适合用于检测例如流体容器的腔体中的流体水平的传感器160的顶视图。传感器160包括基板12C，基板12C具有顶表面、底表面、感测元件区域18、传感器电路接纳区域20以及微控制器接纳区域22。举例来说，基板12C是使用印刷电路板材料和制造技术制成的。一个或多个感测元件形成在感测元件区域18的一部分中。应注意到，传感器160的传感器电路24B和传感器160的微控制器26B是用虚线标识的，因为它们可能不一定存在于基板12C上(例如，传感器电路24B和微控制器26B可以位于别处)。在该实施例中，传感器160的感测元件连接到基板12B上所示的传感器电路24B。然而，它们在基板12C上被示出以示出传感器160的传感器元件在哪里连接到传感器150的传感器电路24B。然而，应意识到，在一些实施例中，可能可取的是将传感器电路(例如，传感器电路24B)和微控制器(例如，微控制器26B)包括在基板12C上。
根据实施例，多个感测元件S1、S3、S5和S7在基板12C上或者来自于基板12C。感测元件S1包括被介电材料S1A(例如，间隙、空气等)包围的电极SEN1，介电材料S1A被电极SDRV1包围；感测元件S3包括被介电材料S3A(例如，间隙、空气等)包围的电极SEN3，介电材料S3A被电极SDRV1包围；感测元件S5包括被介电材料S5A(例如，间隙、空气等)包围的电极SEN5，介电材料S5A被电极SDRV1包围；感测元件S7包括被介电材料S7A(例如，间隙、空气等)包围的电极SEN7，介电材料S7A被电极SDRV1包围。应注意到，电极SDRV1是感测元件S1、S3、S5和S7共有的。
感测元件S1在最低垂直水平处，感测元件S3被放置在高于感测元件S1的垂直水平处，感测元件S5被放置在高于感测元件S3的垂直水平处，感测元件S7被放置在高于感测元件S5的垂直水平处。
感测元件S1电连接到端子P1，感测元件S3电连接到端子P3，感测元件S5电连接到端子P5，感测元件S7电连接到端子P7。电极SDRV1电连接到端子P10。
传感器150被安装到侧壁84A，并且传感器160被安装到侧壁84C，以使得感测元件S0在最低垂直水平处，感测元件S1被放置在高于感测元件S0的垂直水平处，感测元件S2被放置在高于感测元件S1的垂直水平处，感测元件S3被放置在高于感测元件S2的垂直水平处，感测元件S4被放置在高于感测元件S3的垂直水平处，感测元件S5被放置在高于感测元件S4的垂直水平处，感测元件S6被放置在高于感测元件S5的垂直水平处，感测元件S7被放置在高于感测元件S6的垂直水平处，感测元件S8被放置在高于感测元件S7的垂直水平处。
图7是包含流体90的流体容器80的等距视图，流体90具有参照图3描述的流体表面92。根据图7的实施例，传感器200被安装到侧壁84A，传感器220被安装到侧壁84B，传感器240被安装到侧壁84C，传感器260被安装到侧壁84D。
图7A是根据本发明的另一实施例的适合用于检测例如流体容器的腔体中的流体水平的传感器200的顶视图。传感器200包括基板12D，基板12D具有顶表面、底表面、感测元件区域18、传感器电路接纳区域20以及微控制器接纳区域22。举例来说，基板12D是使用印刷电路板材料和制造技术制成的。一个或多个感测元件形成在感测元件区域18的一部分中，传感器电路24C被安装到传感器电路接纳区域20，微控制器26C被安装到微处理器接纳区域22。
根据实施例，多个感测元件S0、S2、S4和S6在基板12D上或者来自于基板12D。感测元件S0包括被介电材料S0A(例如，间隙、空气等)包围的电极SEN0，介电材料S0A被电极SDRV0包围；感测元件S2包括被介电材料S2A(例如，间隙、空气等)包围的电极SEN2，介电材料S2A被电极SDRV0包围；感测元件S4包括被介电材料S4A(例如，间隙、空气等)包围的电极SEN4，介电材料S4A被电极SDRV0包围；感测元件S6包括被介电材料S6A(例如，间隙、空气等)包围的电极SEN6，介电材料S6A被电极SDRV0包围。应注意到，电极SDRV0是感测元件S0、S2、S4和S6共有的。
感测元件S0在最低垂直水平处，感测元件S2被放置在高于感测元件S0的垂直水平处，感测元件S4被放置在高于感测元件S2的垂直水平处，感测元件S6被放置在高于感测元件S4的垂直水平处。
感测元件S0电连接到端子P0，感测元件S2电连接到端子P2，感测元件S4电连接到端子P4，感测元件S6电连接到端子P6。更具体地说，电极SEN0电连接到端子P0，电极SEN2电连接到端子P2，电极SEN4电连接到端子P4，电极SEN6电连接到端子P6。电极SDRV0电连接到端子P16。
图7B是根据本发明的另一实施例的适合用于检测例如流体容器的腔体中的流体水平的传感器220的顶视图。传感器220包括基板12E，基板12E具有顶表面、底表面、传感器元件区域18、传感器电路接纳区域20以及微控制器接纳区域22。举例来说，基板12E是使用印刷电路板材料和制造技术制成的。一个或多个感测元件形成在感测元件区域18的一部分中。应注意到，传感器220的传感器电路24C和传感器220的微控制器26C是用虚线标识的，因为它们不存在于基板12E上。在该实施例中，传感器220的感测元件连接到基板12D上所示的传感器电路24C。然而，它们在基板12E上被示出以示出传感器220的传感器元件在哪里连接到传感器200的传感器电路24C。然而，应意识到，在一些实施例中，可能可取的是将传感器电路和微控制器包括在基板12E上。
根据实施例，多个感测元件S1、S3、S5和S7形成在基板12E上或者来自于基板12E。感测元件S1包括被介电材料S1A(例如，间隙、空气等)包围的电极SEN1，介电材料S1A被电极SDRV1包围；感测元件S3包括被介电材料S3A(例如，间隙、空气等)包围的电极SEN3，介电材料S3A被电极SDRV1包围；感测元件S5包括被介电材料S5A(例如，间隙、空气等)包围的电极SEN5，介电材料S5A被电极SDRV1包围；感测元件S7包括被介电材料S7A(例如，间隙、空气等)包围的电极SEN7，介电材料S7A被电极SDRV1包围。应注意到，电极SDRV1是感测元件S1、S3、S5和S7共有的。
感测元件S1在最低垂直水平处，感测元件S3被放置在高于感测元件S1的垂直水平处，感测元件S5被放置在高于感测元件S3的垂直水平处，感测元件S7被放置在高于感测元件S5的垂直水平处。
感测元件S1电连接到端子P1，感测元件S3电连接到端子P3，感测元件S5电连接到端子P5，感测元件S7电连接到端子P7。更具体地说，电极SEN1电连接到端子P1，电极SEN3电连接到端子P3，电极SEN5电连接到端子P5，电极SEN7电连接到端子P7。电极SDRV1电连接到端子P16。
图7C是根据本发明的另一实施例的适合用于检测例如流体容器的腔体中的流体水平的传感器240的顶视图。传感器240包括基板12F，基板12F具有顶表面、底表面、传感器元件区域18、传感器电路接纳区域20以及微控制器接纳区域22。举例来说，基板12F是使用印刷电路板材料和制造技术制成的。一个或多个感测元件形成在感测元件区域18的一部分中。应注意到，传感器240的传感器电路24C和传感器240的微控制器26C是用虚线标识的，因为它们不存在于基板12F上。在该实施例中，传感器240的感测元件连接到基板12D上所示的传感器电路24C。然而，它们在基板12F上被示出以示出传感器240的传感器元件在哪里连接到传感器200的传感器电路24C。然而，应意识到，在一些实施例中，可能可取的是将传感器电路和微控制器包括在基板12F上。
根据实施例，多个感测元件S8、S10、S12和S14形成在基板12F上或者来自于基板12F。感测元件S8包括被介电材料S8A(例如，间隙、空气等)包围的电极SEN8，介电材料S8A被电极SDRV2包围；感测元件S10包括被介电材料S10A(例如，间隙、空气等)包围的电极SEN10，介电材料S10A被电极SDRV2包围；感测元件S12包括被介电材料S12A(例如，间隙、空气等)包围的电极SEN12，介电材料S12A被电极SDRV2包围；感测元件S14包括被介电材料S14A(例如，间隙、空气等)包围的电极SEN14，介电材料S14A被电极SDRV2包围。应注意到，电极SDRV2是感测元件S8、S10、S12和S14共有的。
感测元件S8在最低垂直水平处，感测元件S10被放置在高于感测元件S8的垂直水平处，感测元件S12被放置在高于感测元件S10的垂直水平处，感测元件S14被放置在高于感测元件S12的垂直水平处。
感测元件S8电连接到端子P8，感测元件S10电连接到端子P10，感测元件S12电连接到端子P12，感测元件S14电连接到端子P14。更具体地说，电极SEN8电连接到端子P8，电极SEN10电连接到端子P10，电极SEN12电连接到端子P12，电极SEN14电连接到端子P14。电极SDRV2电连接到端子P16。
图7D是根据本发明的另一实施例的适合用于检测例如流体容器的腔体中的流体水平的传感器260的顶视图。传感器260包括基板12G，基板12G具有顶表面、底表面、传感器元件区域18、传感器电路接纳区域20以及微控制器接纳区域22。举例来说，基板12G是使用印刷电路板材料和制造技术制成的。一个或多个感测元件形成在感测元件区域18的一部分中。应注意到，传感器260的传感器电路24C和传感器260的微控制器26C是用虚线标识的，因为它们不存在于基板12G上。在该实施例中，传感器240的感测元件连接到基板12D上所示的传感器电路24C。然而，它们在基板12G上被示出以示出传感器260的传感器元件在哪里连接到传感器200的传感器电路24C。然而，应意识到，在一些实施例中，可能可取的是将传感器电路和微控制器包括在基板12G上。
根据实施例，多个感测元件S9、S11、S13和S15形成在基板12G上或者来自于基板12G。感测元件S9包括被介电材料S9A(例如，间隙、空气等)包围的电极SEN9，介电材料S9A被电极SDRV3包围；感测元件S11包括被介电材料S11A(例如，间隙、空气等)包围的电极SEN11，介电材料S11A被电极SDRV3包围；感测元件S13包括被介电材料S13A(例如，间隙、空气等)包围的电极SEN13，介电材料S13A被电极SDRV3包围；感测元件S15包括被介电材料S15A(例如，间隙、空气等)包围的电极SEN15，介电材料S15A被电极SDRV3包围。应注意到，电极SDRV3是感测元件S9、S11、S13和S15共有的。
感测元件S9在最低垂直水平处，感测元件S11被放置在高于感测元件S9的垂直水平处，感测元件S13被放置在高于感测元件S11的垂直水平处，感测元件S15被放置在高于感测元件S13的垂直水平处。
感测元件S9电连接到端子P9，感测元件S11电连接到端子P11，感测元件S13电连接到端子P13，感测元件S15电连接到端子P15。更具体地说，电极SEN9电连接到端子P9，电极SEN11电连接到端子P11，电极SEN13电连接到端子P13，电极SEN15电连接到端子P15。电极SDRV3电连接到端子P16。
应注意到，沿着侧壁84A的感测元件S0、S2、S4和S6，沿着侧壁84C的感测元件S1、S3、S5和S7，沿着侧壁84B的感测元件S8、S10、S12和S14以及沿着侧壁84D的感测元件S9、S11、S13和S15在不同的垂直水平处。将每个传感器元件放置在不同水平处使流体水平测量精度提高。
图8是包含流体90的流体容器80的等距视图，流体90具有流体容器80中示出的流体表面92。根据图8的实施例，传感器(比如举例来说传感器150和传感器150A)被安装到侧壁84A。传感器150已经参照图6A进行了描述。传感器150A包括感测元件，比如举例来说参照图6B描述的感测元件S7、S5、S3和S1。感测元件S1电连接到端子P1，感测元件S3电连接到端子P3，感测元件S5电连接到端子P5，感测元件S7电连接到端子P7。电极SDRV1电连接到传感器电路24B的端子P10。
图9是分别来自于感测元件30、32、34和36的输出信号VSEN30、VSEN32、VSEN34和VSEN36对时间的曲线图300，其中，输出信号VSEN30、VSEN32、VSEN34和VSEN36根据本发明的实施例提供流体水平的指示。曲线图300包括绘图306、308、310和312，这些绘图分别例示感测元件30、32、34和36在一段数据收集时间段期间的输出。举例来说，数据收集时间段是4秒。图3例示了流体90的水平在垂直方向上高于感测元件36的水平，并且绘图312示出感测元件36的输出信号在数据收集时间段期间是恒定的。因此，感测元件36指示流体水平要么高于、要么低于感测元件36所在的水平。绘图310示出感测元件34正在产生非恒定输出信号，因此流体水平可能在水平感测元件34所在的水平处。绘图308示出感测元件32正在产生非恒定输出信号，因此流体水平可能在水平感测元件32所在的水平处。绘图306示出感测元件30正在产生恒定输出信号，因此流体水平要么高于、要么低于感测元件30所在的水平。因此，触摸传感器30-36指示表面92的水平在感测元件30和36的水平之间并处于感测元件32或感测元件34的水平处。
图10是例示根据本发明的另一实施例的用于确定流体容器(比如举例来说容器80)中的流体的水平的方法的流程图350。在开始步骤中，对传感器电路(例如，传感器电路24、24A、24B和24C)以及微控制器26内的相关联的存储寄存器进行初始化(由框352指示)。初始化步骤对存储寄存器中设置的值进行重置。初始化步骤进一步包括设置数据收集时间段DCP、检测阈值DET、计数阈值CNT以及累加阈值ACC。应注意到，数据收集时间段DCP、检测阈值DET、计数阈值CTR以及累加阈值ACC可以是用户选择的值。
在初始化之后，传感器确定输出信号在数据收集时间段期间在连续的拐点之间变化了多少。拐点之间的输出信号变化被称为信号变化ΔVO。如果信号变化值的绝对值(即，|ΔVO|)小于检测阈值的绝对值(即，|DET|)，并且如果时间短于数据收集时间段DCP，则传感器从判定菱形354的输入继续(由判定菱形354和355指示)，而如果信号变化值的绝对值|ΔVO|大于检测阈值的绝对值(即，|DET|)，并且如果时间短于数据收集时间段DCP，则传感器将信号变化值的绝对值(即，|ΔVO|)加到累加寄存器，并且传感器从判定菱形354的输入继续(由判定菱形354和360以及框356指示)。在判定菱形360，如果时间长于数据收集时间段，则传感器将信号变化的绝对值(即，|ΔVO|)在数据收集时间段DCP期间超过检测阈值(即，|DET|)的次数(CNT)进行比较。如果值CNT小于CTR，则传感器返回到初始化步骤(由判定菱形362指示)。
如果值CNT大于或等于计数阈值CTR(由判定菱形362指示)，则传感器确定存储在累加寄存器中的累加值(CMM)是否大于累加阈值ACC(由判定菱形364指示)。如果存储在累加寄存器中的累加值(CMM)小于累加阈值ACC，则传感器返回到初始化步骤(352)。如果存储在累加寄存器中的累加值(CMM)大于累加阈值ACC，则传感器被定义为响应于输入通道处的表面水平正开启或被启动(由框366标识)。
现在参照图10和图11以例示流体水平的确定。图11是包括感测元件输出电压VSENS对时间的绘图402的曲线图400。举例来说，数据收集时间段DCP为4秒，检测阈值DET为6毫伏(mV)，计数阈值CTR为3，累加阈值ACC为50mV。因此，时间t0表示数据收集时间段DCP的开始时间，并且时间t16表示数据收集时间段DCP的结束时间，例如，4秒。
从时间t0到时间t1，感测元件输出信号VSENS从0mV增大到几近于3mV，信号变化值ΔVO几近于3mV，3mV小于6mV。因此，传感器不改变存储在累加寄存器中的累加值CMM，并且因为该时间在例如4秒的数据收集时间段内，所以传感器产生更新的信号变化值ΔVO。
从时间t1到时间t3，传感器从几近于+3mV变为几近于-3mV，该变化不超过6mV的检测阈值DET。传感器不改变存储在累加寄存器中的值，即，不加到累加值CMM，并且因为该时间在例如4秒的数据收集时间段内，所以传感器被构造为产生更新的信号值变化ΔVO。
从时间t3到时间t5，传感器从几近于-3mV变为8mV，即，几近于11mV的变化。因此，传感器产生更新的信号变化值ΔVO，该信号变化值ΔVO的绝对值超过6mV的检测阈值DET。假定变化为11mV，则传感器将11mV与存储在累加寄存器中的累加值CMM相加，即，0mV+11mV，并且因为该时间在例如4秒的数据收集时间段内，所以传感器产生更新的信号变化值。
从时间t5到时间t7，传感器从8mV变为-8mV，即，16mV的变化。因此，传感器产生更新的信号变化值ΔVO，该信号变化值ΔVO超过6mV的检测阈值DET。传感器将16mV与存储在累加寄存器中的累加值CMM相加，并且因为该时间在例如4秒的数据收集时间段内，所以传感器产生更新的信号变化值ΔVO。此刻，存储在累加寄存器中的总电压值为27mV。
从时间t7到时间t9，传感器从-8mV变为8mV，即，16mV的变化。因此，传感器产生更新的信号变化值ΔVO，该信号变化值ΔVO超过6mV的检测阈值DET。传感器将16mV与存储在累加寄存器中的累加值CMM相加，并且因为该时间在例如4秒的数据收集时间段内，所以传感器产生更新的信号变化值ΔVO。此刻，存储在累加寄存器中的总电压累加值CMM为43mV。
从时间t9到时间t11，传感器从8mV变为-8mV，即，16mV的变化。因此，传感器产生更新的信号变化值ΔVO，该信号变化值ΔVO超过6mV的检测阈值DET。传感器将16mV与存储在累加寄存器中的累加值CMM相加，并且因为该时间在例如4秒的数据收集时间段内，所以传感器产生更新的信号变化值。此刻，存储在累加寄存器中的总电压值为59mV。
从时间t11到时间t13，传感器从-8mV变为几近于3mV，即，几近于11mV的变化。因此，传感器产生更新的信号变化值ΔVO，该信号变化值ΔVO超过6mV的检测阈值DET。假定变化为11mV，则传感器将11mV与存储在累加寄存器中的累加值CMM相加，并且因为该时间在例如4秒的数据收集时间段内，所以传感器产生更新的信号变化值ΔVO。此刻，存储在累加寄存器中的总累加电压值CMM为70mV。
从时间t13到时间t15，传感器从几近于+3mV变为-3mV，即，几近于6mV，该变化不超过6mV的检测阈值DET。传感器不改变存储在累加寄存器中的值，并且因为该时间在例如4秒的数据收集时间段内，所以传感器被构造为产生更新的信号值变化ΔVO。
从时间t15到时间t16，传感器从几近于-3mV变为0mV，即，几近于3mV，该变化不超过6mV的检测阈值DET。传感器不改变存储在累加寄存器中的值。
在时间t16，数据收集时间段DCP结束，并且传感器将计数值CNT在数据收集时间段DCP期间超过计数阈值CTR的次数进行比较。在该例子中，计数值CNT超过计数阈值CTR五次；从时间t3到时间t5一次，从时间t5到时间t7一次，从时间t7到时间t9一次，从时间t9到时间t11一次以及从时间t11到时间t13一次。因此，计数值CNT超过计数阈值CTR，所以传感器将存储在累加寄存器中的累加值CMM与累加值ACC进行比较。累加寄存器中的值为70mV，该值超过累加值50。因此，得到绘图402的感测元件被启动或是开启的。
图12A-图12C是例示根据本发明的另一实施例的用于确定流体容器(比如举例来说容器80)中的流体的水平的方法的流程图350，其中，多个传感器指示流体水平在该特定传感器的水平处。例如，图5所示的传感器100可能正检测到流体水平92在感测元件S2、S3和S4的水平处。因此，在该例子中，流程图350A对应于感测元件S2，流程图350B对应于感测元件S3，流程图350C对应于感测元件S4。应注意到，流程图350A、350B和350C指示的过程可以并行发生，并且这些流程图在单独的纸张上示出是因为它们不能放到单张纸张上。在开始步骤中，对传感器电路(例如，传感器电路24、24A、24B和24C)以及微控制器26、26A、26B或26C内的相关联的存储寄存器进行初始化(由框352A、352B和352C指示)。初始化步骤对与寄存器S2、S3和S4相关联的存储寄存器中设置的值进行重置。初始化步骤进一步包括设置数据收集时间段DCP、检测阈值DET、计数阈值CNT以及累加阈值ACC。应注意到，数据收集时间段DCP、检测阈值DET、计数阈值CTR以及累加阈值ACC可以是用户选择的值。
在初始化之后，传感器确定输出信号在数据收集时间段期间在连续的拐点之间变化了多少。尽管对于传感器S2、S3和S4的过程并行发生，但是为清晰起见，每个过程将被单独地描述。对于传感器S2，拐点之间的输出信号变化被称为信号变化值ΔVO2。如果信号变化值的绝对值(即，|ΔVO2|)小于检测阈值的绝对值(即，|DET|)，并且如果时间短于数据收集时间段DCP，则传感器从对应的判定菱形(即，判定菱形354A)的输入继续。
仍参照传感器S2，如果信号变化值的绝对值|ΔVO2|大于检测阈值的绝对值(即，|DET|)，并且如果时间短于数据收集时间段DCP，则传感器将信号变化值的绝对值(即，|ΔVO2|)加到累加寄存器，并且传感器从判定菱形354A的输入继续(由判定菱形354A和360A以及框356A指示)。在判定菱形360A，如果时间长于数据收集时间段，则传感器将信号变化的绝对值(即，|ΔVO2|)在数据收集时间段DCP期间超过检测阈值(即，|DET|)的次数(CNT2)进行比较。如果值CNT2小于CTR，则传感器返回到初始化步骤(由判定菱形362A指示)。
如果值CNT2大于或等于计数阈值CTR(由判定菱形362A指示)，则传感器确定存储在累加寄存器中的累加值(CMM2)是否大于累加阈值ACC(由判定菱形364A指示)。如果存储在累加寄存器中的累加值(CMM2)小于累加阈值ACC，则传感器返回到初始化步骤(352A)。如果存储在累加寄存器中的累加值(CMM2)大于累加阈值ACC，则感测元件被定义为响应于输入通道处的表面水平正开启或被启动(由框366A标识)。
对于传感器S3，拐点之间的输出信号变化被称为信号变化值ΔVO3。如果信号变化值的绝对值(即，|ΔVO3|)小于检测阈值的绝对值(即，|DET|)，并且如果时间短于数据收集时间段DCP，则传感器从对应的判定菱形(即，判定菱形354B)的输入继续。
仍参照传感器S3，如果信号变化值的绝对值|ΔVO3|大于检测阈值的绝对值(即，|DET|)，并且如果时间短于数据收集时间段DCP，则传感器将信号变化值的绝对值(即，|ΔVO3|)加到累加寄存器，并且传感器从判定菱形354B的输入继续(由判定菱形354B和360B以及框356B指示)。在判定菱形360B，如果时间长于数据收集时间段，则传感器将信号变化的绝对值(即，|ΔVO3|)在数据收集时间段DCP期间超过检测阈值(即，|DET|)的次数(CNT3)进行比较。如果值CNT3小于CTR，则传感器返回到初始化步骤(由判定菱形362B指示)。
如果值CNT3大于或等于计数阈值CTR(由判定菱形362B指示)，则传感器确定存储在累加寄存器中的累加值(CMM3)是否大于累加阈值ACC(由判定菱形364B指示)。如果存储在累加寄存器中的累加值(CMM3)小于累加阈值ACC，则传感器返回到初始化步骤(352B)。如果存储在累加寄存器中的累加值(CMM3)大于累加阈值ACC，则感测元件被定义为响应于输入通道处的表面水平正开启或被启动(由框366B标识)。
对于传感器S4，拐点之间的输出信号变化被称为信号变化值ΔVO4。如果信号变化值的绝对值(即，|ΔVO4|)小于检测阈值的绝对值(即，|DET|)，并且如果时间短于数据收集时间段DCP，则传感器从对应的判定菱形(即，判定菱形354C)的输入继续。
仍参照传感器S4，如果信号变化值的绝对值|ΔVO4|大于检测阈值的绝对值(即，|DET|)，并且如果时间短于数据收集时间段DCP，则传感器将信号变化值的绝对值(即，|ΔVO4|)加到累加寄存器，并且传感器从判定菱形354C的输入继续(由判定菱形354C和360C以及框356C指示)。在判定菱形360C，如果时间长于数据收集时间段，则传感器将信号变化的绝对值(即，|ΔVO4|)在数据收集时间段DCP期间超过检测阈值(即，|DET|)的次数(CNT4)进行比较。如果值CNT4小于CTR，则传感器返回到初始化步骤(由判定菱形362C指示)。
如果值CNT4大于或等于计数阈值CTR(由判定菱形362C指示)，则传感器确定存储在累加寄存器中的累加值(CMM4)是否大于累加阈值ACC(由判定菱形364C指示)。如果存储在累加寄存器中的累加值(CMM4)小于累加阈值ACC，则传感器返回到初始化步骤(352C)。如果存储在累加寄存器中的累加值(CMM4)大于累加阈值ACC，则感测元件被定义为响应于输入通道处的表面水平正开启或被启动(由框366C标识)。
响应于感测元件S2、S3和S4开启、正开启或被启动，传感器在判定菱形362处确定被启动的感测元件中的哪个是开启的。应注意到，图12A、图12B和图12C使用圆圈或多边形内的A以及圆圈或多边形内的B的记号来指示传感器使用来自例如框366A、366B和366C的信号以判定哪个感测元件是开启的或被启动。根据本发明的实施例，在判定菱形371处，传感器确定感测元件中的哪个具有最高累加值CMM2、CMM3或CMM4，并且具有最高累加值CMM2、CMM3或CMM4的感测元件是开启的或被启动的感测元件。因此，如框373所指示的，传感器指示哪个感测元件是开启的。
现在参照图12A-图12C和图13以例示流体水平的确定。图13是包括感测元件输出电压VSENS对时间的绘图452、454和456的曲线图450。举例来说，数据收集时间段DCP为4秒，检测阈值DET为6mV，计数阈值CTR为3，累加阈值ACC为50mV。因此，时间t0表示数据收集时间段DCP的开始时间，时间t14表示收集时间段DCP的结束时间，例如，4秒。
参照感测元件2，从时间t0到时间t1，感测元件输出信号VSENS2从0mV增大到几近于3mV，信号变化值ΔVO2几近于3mV，3mV小于6mV。因此，传感器不改变存储在累加寄存器中的累加值CMM2，并且因为该时间在例如4秒的数据收集时间段内，所以传感器产生更新的信号变化值ΔVO2。
从时间t1到时间t3，感测元件输出信号VSENS2从几近于+3mV变为几近于-3mV，即几近于6mV的变化，该变化不超过6mV的检测阈值DET。传感器不改变存储在累加寄存器中的值，即，不加到累加值CMM2，并且因为该时间在例如4秒的数据收集时间段内，所以传感器被构造为产生更新的信号值变化ΔVO2。
从时间t3到时间t5，感测元件输出信号VSENS2从几近于-3mV变为7mV，即，几近于10mV的变化。因此，传感器产生更新的信号变化值ΔVO2，该信号变化值ΔVO2的绝对值超过6mV的检测阈值DET。传感器将10mV与存储在累加寄存器中的累加值CMM2相加，即，0mV+10mV，并且因为该时间在例如4秒的数据收集时间段内，所以传感器产生更新的信号变化值。
从时间t5到时间t7，感测元件输出信号VSENS2从7mV变为-7mV，即，14mV的变化。因此，传感器产生更新的信号变化值ΔVO2，该信号变化值ΔVO2超过6mV的检测阈值DET。传感器将14mV与存储在累加寄存器中的累加值CMM2相加，并且因为该时间在例如4秒的数据收集时间段内，所以传感器产生更新的信号变化值ΔVO。此刻，存储在累加寄存器中的总电压值为24mV。
从时间t7到时间t9，传感器从-7mV变为7mV，即，14mV的变化。因此，传感器产生更新的信号变化值ΔVO，该信号变化值ΔVO超过6mV的检测阈值DET。传感器将14mV与存储在累加寄存器中的累加值CMM2相加，并且因为该时间在例如4秒的数据收集时间段内，所以传感器产生更新的信号变化值ΔVO2。此刻，存储在累加寄存器中的总电压累加值CMM为38mV。
从时间t9到时间t11，传感器从7mV变为-7mV，即，14mV的变化。因此，传感器产生更新的信号变化值ΔVO2，该信号变化值ΔVO2超过6mV的检测阈值DET。传感器将14mV与存储在累加寄存器中的累加值CMM2相加，并且因为该时间在例如4秒的数据收集时间段内，所以传感器产生更新的信号变化值。此刻，存储在累加寄存器中的总电压值为52mV。
从时间t11到时间t13，传感器从-7mV变为几近于3mV，即，几近于10mV的变化。因此，传感器产生更新的信号变化值ΔVO2，该信号变化值ΔVO2超过6mV的检测阈值DET。传感器将10mV与存储在累加寄存器中的累加值CMM2相加，并且因为该时间在例如4秒的数据收集时间段内，所以传感器产生更新的信号变化值ΔVO2。此刻，存储在累加寄存器中的总累加电压值CMM为62mV。
从时间t13到时间t14，传感器从几近于+3mV变为0mV，即，几近于3mV的变化，该变化不超过6mV的检测阈值DET。传感器不改变存储在累加寄存器中的值，并且因为该时间在例如4秒的数据收集时间段内，所以传感器被构造为产生更新的信号值变化ΔVO2。
从时间t15到时间t16，传感器从几近于-3mV变为0mV，即，几近于3mV的变化，该变化不超过6mV的检测阈值DET。传感器不改变存储在累加寄存器中的值。
在时间t14，数据收集时间段DCP结束，并且传感器将计数值CNT2在数据收集时间段DCP期间超过计数阈值CTR的次数进行比较。在该例子中，计数值CNT2超过计数阈值CTR五次；从时间t3到时间t5一次，从时间t5到时间t7一次，从时间t7到时间t9一次，从时间t9到时间t11一次以及从时间t11到时间t13一次。因此，计数值CNT2超过计数阈值CTR，所以传感器将存储在累加寄存器中的累加值CMM2与累加阈值ACC进行比较。累加寄存器中的值为62mV，该值超过累加值50。因此，得到绘图452的感测元件S2被启动或是开启的。
参照感测元件3，从时间t0到时间t1，感测元件输出信号VSENS3从0mV增大到几近于3mV，信号变化值ΔVO3几近于3mV，3mV小于6mV。因此，传感器不改变存储在累加寄存器中的累加值CMM3，并且因为该时间在例如4秒的数据收集时间段内，所以传感器产生更新的信号变化值ΔVO3。
从时间t1到时间t3，感测元件输出信号VSENS3从几近于+3mV变为几近于-3mV，即，几近于6mV，该变化不超过6mV的检测阈值DET。传感器不改变存储在累加寄存器中的值，即，不加到累加值CMM2，并且因为该时间在例如4秒的数据收集时间段内，所以传感器被构造为产生更新的信号值变化ΔVO3。
从时间t3到时间t5，感测元件输出信号VSENS3从几近于-3mV变为9mV，即，几近于12mV的变化。因此，传感器产生更新的信号变化值ΔVO3，该信号变化值ΔVO3的绝对值超过6mV的检测阈值DET。传感器将12mV与存储在累加寄存器中的累加值CMM3相加，即，0mV+12mV，并且因为该时间在例如4秒的数据收集时间段内，所以传感器产生更新的信号变化值。
从时间t5到时间t7，感测元件输出信号VSENS3从9mV变为-9mV，即，18mV的变化。因此，传感器产生更新的信号变化值ΔVO3，该信号变化值ΔVO3超过6mV的检测阈值DET。传感器将18mV与存储在累加寄存器中的累加值CMM3相加，并且因为该时间在例如4秒的数据收集时间段内，所以传感器产生更新的信号变化值ΔVO3。此刻，存储在累加寄存器中的总电压值为30mV。
从时间t7到时间t9，传感器从-9mV变为9mV，即，18mV。因此，传感器产生更新的信号变化值ΔVO3，该信号变化值ΔVO3超过6mV的检测阈值DET。传感器将18mV与存储在累加寄存器中的累加值CMM3相加，并且因为该时间在例如4秒的数据收集时间段内，所以传感器产生更新的信号变化值ΔVO3。此刻，存储在累加寄存器中的总电压累加值CMM为48mV。
从时间t9到时间t11，传感器从9mV变为-9mV，即，18mV。因此，传感器产生更新的信号变化值ΔVO3，该信号变化值ΔVO3超过6mV的检测阈值DET。传感器将18mV与存储在累加寄存器中的累加值CMM3相加，并且因为该时间在例如4秒的数据收集时间段内，所以传感器产生更新的信号变化值。此刻，存储在累加寄存器中的总电压值为66mV。
从时间t11到时间t13，传感器从-9mV变为几近于3mV，即，几近于12mV。因此，传感器产生更新的信号变化值ΔVO3，该信号变化值ΔVO3超过6mV的检测阈值DET。传感器将12mV与存储在累加寄存器中的累加值CMM3相加，并且因为该时间在例如4秒的数据收集时间段内，所以传感器产生更新的信号变化值ΔVO3。此刻，存储在累加寄存器中的总累加电压值CMM为78mV。
从时间t13到时间t14，传感器从几近于+3mV变为-0mV，即，几近于3mV，该变化不超过6mV的检测阈值DET。传感器不改变存储在累加寄存器中的值，并且因为该时间在例如4秒的数据收集时间段内，所以传感器被构造为产生更新的信号值变化ΔVO3。
在时间t14，数据收集时间段DCP结束，并且传感器将计数值CNT3在数据收集时间段DCP期间超过计数阈值CTR的次数进行比较。在该例子中，计数值CNT3超过计数阈值CTR五次；从时间t3到时间t5一次，从时间t5到时间t7一次，从时间t7到时间t9一次，从时间t9到时间t11一次以及从时间t11到时间t13一次。因此，计数值CNT3超过计数阈值CTR，所以传感器将存储在累加寄存器中的累加值CMM3与累加阈值ACC进行比较。累加寄存器中的值为78mV，该值超过累加值50。因此，得到绘图454的感测元件S3被启动或是开启的。
参照感测元件4，从时间t0到时间t1，感测元件输出信号VSENS4从0mV增大到3mV，信号变化值ΔVO4为3mV，3mV小于6mV。因此，传感器不改变存储在累加寄存器中的累加值CMM4，并且因为该时间在例如4秒的数据收集时间段内，所以传感器产生更新的信号变化值ΔVO4。
从时间t1到时间t3，感测元件输出信号VSENS4从+3mV变为-3mV，即，6mV，该变化不超过6mV的检测阈值DET。传感器不改变存储在累加寄存器中的值，即，不加到累加值CMM4，并且因为该时间在例如4秒的数据收集时间段内，所以传感器被构造为产生更新的信号值变化ΔVO4。
从时间t3到时间t5，感测元件输出信号VSENS4从-3mV变为8mV，即，11mV的变化。因此，传感器产生更新的信号变化值ΔVO4，该信号变化值ΔVO4的绝对值超过6mV的检测阈值DET。传感器将11mV与存储在累加寄存器中的累加值CMM4相加，即，0mV+11mV，并且因为该时间在例如4秒的数据收集时间段内，所以传感器产生更新的信号变化值。
从时间t5到时间t7，感测元件输出信号VSENS4从8mV变为-8mV，即，16mV的变化。因此，传感器产生更新的信号变化值ΔVO4，该信号变化值ΔVO4超过6mV的检测阈值DET。传感器将16mV与存储在累加寄存器中的累加值CMM4相加，并且因为该时间在例如4秒的数据收集时间段内，所以传感器产生更新的信号变化值ΔVO。此刻，存储在累加寄存器中的总电压值为27mV。
从时间t7到时间t9，传感器从-8mV变为8mV，即，16mV。因此，传感器产生更新的信号变化值ΔVO4，该信号变化值ΔVO4超过6mV的检测阈值DET。传感器将16mV与存储在累加寄存器中的累加值CMM4相加，并且因为该时间在例如4秒的数据收集时间段内，所以传感器产生更新的信号变化值ΔVO4。此刻，存储在累加寄存器中的总电压累加值CMM为43mV。
从时间t9到时间t11，传感器从8mV变为-8mV，即，16mV。因此，传感器产生更新的信号变化值ΔVO4，该信号变化值ΔVO4超过6mV的检测阈值DET。传感器将16mV与存储在累加寄存器中的累加值CMM4相加，并且因为该时间在例如4秒的数据收集时间段内，所以传感器产生更新的信号变化值ΔVO4。此刻，存储在累加寄存器中的总电压值为59mV。
从时间t11到时间t13，传感器从-8mV变为3mV，即，11mV。因此，传感器产生更新的信号变化值ΔVO4，该信号变化值ΔVO4超过6mV的检测阈值DET。传感器将11mV与存储在累加寄存器中的累加值CMM4相加，并且因为该时间在例如4秒的数据收集时间段内，所以传感器产生更新的信号变化值ΔVO4。此刻，存储在累加寄存器中的总累加电压值CMM4为70mV。
从时间t13到时间t14，传感器从+3mV变为0mV，即，3mV，该变化不超过6mV的检测阈值DET。传感器不改变存储在累加寄存器中的值，并且因为该时间在例如4秒的数据收集时间段内，所以传感器被构造为产生更新的信号值变化ΔVO4。
在时间t14，数据收集时间段DCP结束，并且传感器将计数值CNT4在数据收集时间段DCP期间超过计数阈值CTR的次数进行比较。在该例子中，计数值CNT4超过计数阈值CTR五次；从时间t3到时间t5一次，从时间t5到时间t7一次，从时间t7到时间t9一次，从时间t9到时间t11一次以及从时间t11到时间t13一次。因此，计数值CNT4超过计数阈值CTR，所以传感器将存储在累加寄存器中的累加值CMM4与累加阈值ACC进行比较。累加寄存器中的值为70mV，该值超过累加值50。因此，得到绘图456的感测元件S4被启动或是开启的。
传感器将累加值CMM2、CMM3和CMM4进行比较以确定哪个是最高值，并且具有最高累加值的感测元件被认为是开启的或被启动。在该例子中，感测元件S2的累加值CMM2为62mV，感测元件S3的累加值CMM3为78mV，感测元件S4的累加值CMM4为70mV。因此，感测元件S3是开启的或被启动的感测元件。
图14是根据本发明的实施例的流体容器的等距视图，该流体容器被构造有使用容器外部的传感器来感测容器内的流体水平的传感器。图14示出了容器，比如举例来说参照图3描述的容器80。容器80具有底板82和侧壁84A、84B、84C和84D，其中，侧壁84A和84B可以相互基本上平行，侧壁84C和84D可以相互基本上平行并且基本上垂直于侧壁84A和84B。流体容器80被构造为具有以底板82和侧壁84A-84D为边界的腔体或空心86。流体容器80可以具有顶部或顶板88。具有流体表面92的流体90在流体容器80中被示出。
振动电机500被定位为与侧壁84A相邻，并且传感器(比如举例来说参照图1描述的传感器10)被安装到振动电机500并且被定位为与侧壁84A相邻。振动电机500使传感器10振动或相对于流体容器80的底板82和顶部88上下移动(由箭头504A指示)。感测元件30、32、34和36(参见图1)的移动可以帮助确定流体90的表面水平，其中表面92静止或者不具有波纹或波。应意识到，安装到电机500的传感器不是本发明的限制。例如，传感器100(参见图5)、传感器150(参见图6A)、传感器160(参见图6B)、传感器200(参见图7A)等可以被安装到振动电机500。
图15是根据本发明的另一实施例的流体容器的等距视图，该流体容器被构造有用于使用容器外部的传感器来感测容器内的流体水平的两个传感器。图14示出了容器，比如举例来说参照图3描述的容器80。振动电机500被定位为与侧壁84A相邻，并且传感器(比如举例来说参照图1描述的传感器10)被安装到振动电机500并且被定位为与侧壁84A相邻。另外，振动电机500A被定位为与侧壁84C相邻，并且传感器(比如举例来说传感器10A)被安装到振动电机500A并且被定位为与侧壁84C相邻。传感器10A可以是与传感器10相同类型的传感器。引用字符A已经被附加到用于图15的传感器的引用字符10以区分安装到振动电机500的传感器和安装到振动电机500A的传感器。振动电机500A使传感器10A振动或相对于流体容器80的底板82和顶部88上下移动(由箭头506指示)。感测元件30、32、34和36(参见例如图1)的移动可以帮助确定流体90的表面水平，其中表面92静止或者不具有波纹或波。应意识到，安装到电机500A的传感器类型不是本发明的限制。例如，传感器100(参见图5)、传感器150(参见图6A)、传感器160(参见图6B)、传感器200(参见图7A)等可以被安装到振动电机500A。
可替代地，振动电机500A和传感器10A可以沿着侧壁84B而不是侧壁84C安装。
图16是根据本发明的另一实施例的流体容器的等距视图，该流体容器被构造有用于使用容器外部的传感器来感测容器内的流体水平的三个传感器。图16示出了容器，比如举例来说参照图15描述的容器80，该容器80具有振动电机、传感器10和传感器10A，传感器10被耦接到振动电机500并被定位为与侧壁84A相邻，传感器10A被安装到振动电机500A并被定位为与侧壁84C相邻。图15的容器80在图16中已经被旋转90度，因此参照图14描述的电机500和传感器10被隐藏看不到。参照图15描述的振动电机500A和传感器10A被定位为与侧壁84C相邻。安装有传感器10B的振动电机500B被定位为与侧壁84B相邻。引用字符B已经被附加到引用字符10以区分传感器10、传感器10A和传感器10B。传感器10、10A和10B可以是相同类型的传感器。振动电机500使传感器10振动或相对于流体容器80的底板82和顶部88上下移动(由箭头504指示)；振动电机500A使传感器10A振动或相对于流体容器80的底板82和顶部88上下移动(由箭头506指示)；以及振动电机500B使传感器10B相对于容器80的底板82和顶部88上下移动(由箭头508指示)。传感器10、10A和10B的感测元件的移动可以帮助确定流体90的表面水平，其中表面92静止或者不具有波纹或波。应意识到，安装到电机500B的传感器的类型不是本发明的限制。例如，传感器100(参见图5)、传感器150(参见图6A)、传感器160(参见图6B)、传感器200(参见图7A)等可以被安装到振动电机500B。
图17是根据本发明的另一实施例的流体容器的等距视图，该流体容器被构造有用于使用容器外部的传感器来感测容器内的流体水平的四个传感器。图17示出了容器，比如举例来说参照图15描述的容器80，该容器80具有传感器10、传感器10A和传感器10B，传感器10被耦接到振动电机500并被定位为与侧壁84A相邻(参见图15)，传感器10A被安装到振动电机500A并被定位为与侧壁84C相邻(参见图15)，传感器10B被安装到振动电机500B并被定位为与侧壁84B相邻。图15的容器80在图17中已经被旋转180度，因此参照图15描述的电机500和500A以及传感器10和10A被隐藏看不到。安装有传感器10C的振动电机500C被定位为与侧壁84D相邻。引用字符C已经被附加到引用字符10以区分传感器10、传感器10A、传感器10B和传感器10C。传感器10、10A、10B和10C可以是相同类型的传感器。振动电机500使传感器10振动或相对于流体容器80的底板82和顶部88上下移动；振动电机500A使传感器10A振动或相对于流体容器80的底板82和顶部88上下移动；振动电机500B使传感器10B相对于容器80的底板82和顶部88上下移动(由箭头508指示)，振动电机500C使传感器10C振动或相对于流体容器80的底板82和顶部88上下移动(由箭头510指示)。传感器10、10A、10B和10C的感测元件的移动可以帮助确定流体90的表面水平，其中表面92静止或者不具有波纹或波。应意识到，安装到电机500C的传感器的类型不是本发明的限制。例如，传感器100(参见图5)、传感器150(参见图6A)、传感器160(参见图6B)、传感器200(参见图7A)等可以被安装到振动电机500C。
图18是根据本发明的另一实施例的流体容器的等距视图，该流体容器被构造有用于使用容器外部的传感器来感测容器内的流体水平的传感器。图18示出了容器，比如举例来说参照图3描述的容器80。容器80具有底板82和侧壁84A、84B、84C和84D，其中，侧壁84A和84B可以相互基本上平行，侧壁84C和84D可以相互基本上平行并且基本上垂直于侧壁84A和84B。流体容器80被构造为具有以底板82和侧壁84A-84D为边界的腔体或空心86。流体容器80可以具有顶部或顶板88。具有流体表面92的流体90在流体容器80中被示出。
振动电机500被定位为与侧壁84A相邻，并且传感器(比如举例来说参照图1描述的传感器10)被安装到振动电机500并且被定位为与侧壁84A相邻。振动电机500使传感器10振动或相对于流体容器80的底板82和顶部88上下移动(由箭头504A指示)。感测元件30、32、24和26的移动可以帮助确定流体90的表面水平，其中表面92静止或者不具有波纹或波。应意识到，安装到电机500的传感器不是本发明的限制。例如，传感器100、传感器150、传感器160、传感器200等可以被安装到振动电机500。
另外，传感器(比如举例来说传感器10)可以被放置为与侧壁84C相邻，并且振动电机500可以被构造为使沿着侧壁84A和84C的传感器10振动。
图19是根据本发明的另一实施例的流体容器的等距视图，该流体容器被构造有用于使用容器外部的传感器来感测容器内的流体水平的传感器。在图19中，传感器10可以被放置为侧壁84C相邻，而另一个传感器10可以被沿着侧壁84C放置，并且振动电机500可以被构造为使沿着侧壁84A、84B和84C的传感器10振动。
图20是根据本发明的另一实施例的流体容器80的等距视图，该流体容器80被构造有用于使用容器外部的传感器10来感测容器内的流体水平的传感器。在图20中，振动电机530用于使流体容器80振动。容器80被示为被放置在振动电机530上。可替代地，振动电机530可以被放置在容器80上。
到现在，应意识到，已经提供了用于检测箱体内的流体水平的流体水平检测器和方法。尽管传感器水平一直被示为是使用模拟信号确定的，但是这不是本发明的限制。例如，传感器信号可以被转换为数字信号，并且流体水平是使用这些数字信号来确定的。
根据前面描述的本公开的方面，感测元件的移动或容器(例如，容器80)的振动可以帮助确定流体的表面水平。根据下述方面，表面水平可以在不引起液体表面中的波纹的情况下被确定。如下面将更详细地描述的，可以通过对一个或多个传感器处的静电电容进行校准来确定表面水平。
例如，传感器可以在一个或多个实例被校准。在实例期间，测量一个传感器(第一传感器)的电容。将测量的电容与参考值进行比较。例如，参考值可以是早先(例如，当容器为空的时)测量的同一个传感器的电容。作为另一个例子，参考值可以是第二传感器的电容。第二传感器的电容可以独立于容器处的流体水平。当容器为空的时，第二传感器的电容无需被测量。例如，第二传感器的电容可以在第一传感器的电容被测量之前的任何时间被测量。
如果第一传感器的测量的电容不同于参考值，则可以确定流体水平在第一传感器的水平处(例如，可以确定流体存在于第一传感器的水平处)。如果测量的电容不与参考值相差该量，则可以确定流体水平不在第一传感器的水平处(例如，可以确定流体不存在于第一传感器的水平处)。
所描述的校准和比较可以在两个或更多个实例中的每个实例发生。通过以迭代的方式重复这些过程，可以实现稳定的液体表面检测。稳定的表面检测可以在不使(容器内部的)物质或(容器外部的)感测元件相对于彼此移动的情况下实现。
图21例示了感测元件2100的例子的顶视图。感测元件2100包括输入焊盘2102和驱动焊盘2104。输入焊盘2102和驱动焊盘2104彼此间隔开。例如，输入焊盘2101和驱动焊盘2104可以被介电材料或空气彼此间隔开。
驱动焊盘2104和输入焊盘2102形成电容器。当电压施加于驱动焊盘2104和输入焊盘2102之间时，该电容器变为被充电。一个焊盘(例如，输入焊盘2102)获取负电荷，而另一个焊盘(例如，驱动焊盘2104)获取等量的正电荷。因此，电力线(例如，电场)存在于两个焊盘之间。
继续参照图21，焊盘2102、2104可以被建模为两个板。电容器的电容C可以等于εS/d，其中，ε表示两个板之间的间距(间隔)中的电容率，S表示每个板的表面面积，d表示板之间的距离。
图22例示了放置在输入焊盘2102和驱动焊盘2104之间的间隔中的物质(电介质)的顶视图。当物质(例如，手指2106)放置在该间隔中时，电荷的流动不如在空气中容易。当物质填充间隔时，电容器的电容C增大了量ΔC。因此，电容器的有效电容变为C+ΔC。例如，在空气的电容率约为1时，水的电容率约为80。因此，当比如水(不是空气)的物质填充输入焊盘2102和驱动焊盘2104之间的间隔时，C的值(使用方程C＝εS/d计算得到)增大。
图23例示了包括传感器2100的装置2300的电路示意图。装置2300可以是集成电路(IC)。节点2302表示传感器2100的驱动焊盘2104。节点2304表示传感器2100的输入焊盘2102。装置2300还包括开关2308和差分放大器2310。差分放大器2310具有输入端子2312和2314。装置2300还包括校正电容器(可变电容器)2316。在操作中，校正电容器2316的电容根据传感器2100的电容而调整。例如，校正电容器2316的电容调整为等于传感器2100的电容。
传感器2100可以在一个或多个实例中的每个实例被校准。在每个校准期间，监视差分放大器2310的输出。如下面将更详细地描述的，当差分放大器2310的输出变为逻辑低(例如，0V)时，校正电容器2316的电容被记下。
现在将参照在输入焊盘2102和驱动焊盘2104之间的间隔附近没有材料(例如，流体)(例如，传感器2100在容器80的外部，并且容器80是空的)的情况来描述装置2300处的校准。
幅度为Vdd的脉冲2318被施加于驱动焊盘2104和脉冲的回路(例如，GND)之间。由驱动焊盘2104和输入焊盘2102形成的电容器具有电容C。在校准期间，校正电容器2316的电容调整为等于传感器2100的电容。当两个电容值相互相等时，驱动焊盘2104和输入焊盘2102之间的压降变为等于校正电容器2316两端的压降。例如，当Vdd被施加于驱动焊盘2104和回路之间时，驱动焊盘2104和输入焊盘2102之间的压降以及校正电容器2316两端的压降都变为等于Vdd/2。
在以上情况下，差分放大器2310的输入端子2314处的输入变为等于Vdd/2。当开关2308闭合时，差分放大器2310的输入端子2312处的输入也等于Vdd/2。因此，差分放大器2310的输入相互相等。因此，差分放大器2310的输出变为逻辑低。这表明，校正电容器2316的电容已经调整为等于传感器2100的电容。因此，校正电容器2316的电容(C)被记下。
现在将参照在输入焊盘2102和驱动焊盘2104之间的间隔附近存在材料(例如，流体)(例如，传感器2100在容器80的外部，并且容器80中的流体在传感器2100的水平处)的情况来描述装置2300处的校准。
幅度为Vdd的脉冲被施加于驱动焊盘2104和脉冲的回路(例如，GND)之间。由驱动焊盘2104和输入焊盘2102形成的电容器具有电容C+ΔC。增量ΔC是由于流体的电容率相对于空气的电容率较大而导致的。在校准期间，校正电容器2316的电容调整为等于传感器2100的电容。当两个电容值相互相等时，驱动焊盘2104和输入焊盘2102之间的压降变为等于校正电容器2316两端的压降。例如，当Vdd被施加于驱动焊盘2104和回路之间时，驱动焊盘2104和输入焊盘2102之间的压降以及校正电容器2316两端的压降都变为等于Vdd/2。
在以上情况下，差分放大器2310的输入端子2314处的输入变为等于Vdd/2。当开关2308闭合时，差分放大器2310的输入端子2312处的输入也等于Vdd/2。因此，差分放大器2310的输入相互相等。因此，差分放大器2310的输出为逻辑低。这表明，校正电容器2316的电容已经调整为等于传感器2100的电容。因此，校正电容器2316的电容(C+ΔC)被记下。
当容器80为空时，装置2300处的初始测量可以发生。校正电容器2316的电容(例如，C)在此时被记下。该值可以被作为参考值存储。
在装置2300处的随后的每个校准期间，校正电容器2316的电容被记下，并且被与参考值进行比较。如果校正电容器2316的电容和参考值之间差值很小或者没有差值，则可以确定在输入焊盘2102和驱动焊盘2104(例如，传感器2100)之间的间隔附近没有流体。因此，可以确定流体表面不在传感器2100的水平处。如果校正电容器2316的电容和参考值之间差值较大，则可以确定在输入焊盘2102和驱动焊盘2104(例如，传感器2100)之间的间隔附近存在流体。因此，可以确定流体表面在传感器2100的水平处。
图24例示了确定容器(例如，容器80)中的流体表面的水平的流程图。
在步骤2402，确定校正电容器(例如，校正电容器2316)的电容的初始值。在该确定期间，容器是空的。确定的值被作为参考值存储(例如，存储在微处理器26处)。
可以对多个传感器中的每个(例如，传感器2100)执行以上步骤(例如，由传感器电路24执行)，以使得每个传感器具有对应的参考值。多个传感器可以垂直布置在传感器板上，以使得一个传感器在相邻的传感器之上(参见例如图3的感测元件30、32、34、36的布置)。
在步骤2404，对传感器进行校准。例如，如前面参照图23所描述的，校正电容器2316的电容调整为等于传感器2100的电容，以使得差分放大器2310的输出相互相等。校正电容器2316的电容的值被记下。
可以对多个传感器中的每个执行以上步骤(例如，由传感器电路24执行)。
在步骤2406，将校正电容器的电容的值与步骤2402的参考值进行比较。
可以对多个传感器中的每个执行以上步骤(例如，由微处理器26执行)。
对于给定传感器，如果在校正电容器2316的电容和参考值之间差值很小或者没有差值，则确定传感器附近(例如，输入焊盘2102和驱动焊盘2104之间的间隔)没有流体(步骤2408)。因此，确定流体表面不在传感器的水平处。
如果在校正电容器的电容和参考值之间差值较大，则可以确定传感器附近存在流体(步骤2410)。因此，确定流体表面可能在传感器的水平处。
如果以上条件在两个或更多个传感器处被满足，则在这些传感器之间，确定位于传感器板最高处的传感器(参见例如图3的感测元件30、32、34、36的布置)指示流体表面的位置。
如前所述，(步骤2402的)参考值对应于特定传感器。更详细地说，参考值反映当容器(例如，容器80)为空的时测量的特定传感器的校正电容器的电容。
根据其它方面，参考值可以反映另一个传感器的校正电容器。该另一个传感器可以类似于传感器2100，因此，可以具有与由驱动焊盘2104和输入焊盘2102形成的电容器类似的电容器。该另一个电容器的电容独立于容器的流体水平(或填充水平)。换句话说，容器被填充到的水平不影响该另一个传感器的电容(因此，校正电容器2316的电容)。
图25例示了容器2502和传感器板2504的透视图。传感器板2504的高度大于容器2502的高度。传感器2506包括驱动焊盘2508和输入焊盘2510。传感器2506在传感器板2504上的位置在容器2502的顶部2520(或顶板)之上。因此，传感器2506的电容(例如，由驱动焊盘2508和输入焊盘2510形成的电容器的电容)独立于容器的填充水平。如果传感器2506在电上类似于传感器2512、2514、2516，则传感器2506的(校正电容器的)电容可以被作为与这些传感器相对应的参考值(参见步骤2402)存储。
当容器2502为空的时，传感器2506的上面提到的电容无需被确定。相反，传感器2506的电容可以例如在最初对传感器2512、2514、2516进行校准期间被确定。
图26例示了容器2602和传感器板2604、2606的侧视图和透视图。传感器板2604直接面对容器2602的侧壁。传感器板2604和传感器板2606都沿着同一个平面布置。然而，传感器板2606不直接面对容器2602的任何侧壁。传感器2610、2612、2614、2616、2618和2620被定位在传感器板2606上。因为传感器板2606不直接面对容器2602的任何侧壁，所以传感器2610、2612、2614、2616、2618和2620的电容(例如，由对应的驱动焊盘和输入焊盘形成的电容器的电容)独立于容器2602的填充水平。传感器2610、2612、2614、2616、2618和2620可以分别在电上类似于位于传感器板2604上的传感器2611、2613、2615、2617、2619和2621。在这种情况下，传感器2610、2612、2614、2616、2618和2620的电容可以分别被作为传感器2611、2613、2615、2617、2619和2621的参考值存储。
当容器2602为空时，传感器2610、2612、2614、2616、2618和2620的上面提到的电容无需被确定。相反，这些电容可以例如在最初对传感器2611、2613、2615、2617、2619和2621进行校准期间被确定。如前所述，传感器2610、2612、2614、2616、2618和2620可以用作用于校准的参考焊盘。例如，在传感器2620被校准之后，可以将传感器2621与传感器2620进行比较。如果传感器2620的电容等于传感器2621的电容，则确定在传感器2621附近没有流体。类似地，可以将传感器2611与传感器2610进行比较。如果在传感器2611的电容和传感器2610的电容之间存在差值，则可以确定在传感器2611的水平处存在流体。
图27A例示了容器2702和传感器板2704的侧视图。传感器板2704的第一表面(前表面)直接面对容器2702的侧壁。传感器2710、2712、2714、2716、2718和2720被定位在传感器板2704的前表面上。
图27B例示了传感器板2704的前表面2730和相对表面2740(后表面)的侧视图。后表面不直接面对容器2702的侧壁。相反，后表面背对容器2702。传感器2711、2713、2715、2717、2719和2721被定位在传感器板2704的后表面上。
因为后表面2740不直接面对容器2702的任何侧壁，所以传感器2711、2713、2715、2717、2719和2721的电容(例如，由对应的驱动焊盘和输入焊盘形成的电容器的电容)独立于容器2702的填充水平。传感器2711、2713、2715、2717、2719和2721可以分别在电上类似于位于传感器板2704的前表面2730上的传感器2710、2712、2714、2716、2718和2720。在这种情况下，传感器2711、2713、2715、2717、2719和2721的电容可以分别被作为传感器2710、2712、2714、2716、2718和2720的参考值存储。
当容器2702为空时，传感器2711、2713、2715、2717、2719和2721的上面提到的电容无需被确定。相反，这些电容可以例如在最初对传感器2710、2712、2714、2716、2718和2720进行校准期间被确定。
图27C例示了传感器板2704和容器2702的部分透视图。参照图27C，后表面2740背对容器2702。前表面2730直接面对容器2702的侧壁。
特定数量的传感器提供对应的分辨率水平。图28A例示了传感器电路2800的构造。传感器电路2800可以是集成电路(IC)。传感器电路2800具有8个传感器或通道。如前面所公开的，传感器电路可以用于检测容器的流体水平。参照图28A，传感器电路2800可以用于根据8个可能的水平中的任何一个来检测流体水平。
在一些情况下，更精细的分辨率水平可以是优选的。图28B例示了两个传感器电路2802、2804的构造。传感器电路2802、2804中的每个均可以是IC。传感器电路2802、2804中的每个均具有8个传感器或通道。传感器电路2802、2804可以被组合来检测容器的流体水平。参照图28B，传感器电路2804可以相对于容器的高度被定位在传感器电路2802之上。因此，传感器电路2802、2804的组合可以用于根据16个可能的水平中的任何一个来检测流体水平。然而，使用更多传感器电路可能涉及增大的成本。
根据一个方面，更多传感器可以与单个传感器电路相关联。图28C例示了传感器电路2806的构造。传感器电路2806可以是IC。传感器电路2806具有16个传感器或通道。第一组8个传感器2808与第一驱动焊盘CdrvA相关联。第二组8个传感器2810与第二驱动焊盘CdrvB相关联。驱动焊盘CdrvA、CdrvB中最多一个在给定时间由传感器电路2806驱动。当驱动焊盘CdrvA被传感器电路2806驱动时，第一组传感器2808可以用于根据8个可能的水平中的任何一个来检测流体水平。当驱动焊盘CdrvB被传感器电路2806驱动时，第二组传感器2810可以用于根据另外8个可能的水平中的任何一个来检测流体水平。通过要么驱动驱动焊盘CdrvA、要么驱动驱动焊盘CdrvB，传感器电路2806可以用于根据总共16个可能的水平中的任何一个来检测流体水平。
继续参照图28C，在给定时间，驱动焊盘CdrvA和驱动焊盘CdrvB都不被传感器电路2806驱动。如图28C所示，当驱动焊盘CdrvA和驱动焊盘CdrvB不被传感器电路2806驱动时，(与驱动焊盘CdrvA相关联的传感器2808的)通道0ch和(与驱动焊盘CdrvB相关联的传感器2810的)通道0ch都不能检测流体的存在或不存在。
在随后的时间，驱动焊盘CdrvA可以被传感器电路2806驱动(而驱动焊盘CdrvB不被传感器电路2806驱动)。因此，电场存在于驱动焊盘CdrvA和对应的8个传感器的输入焊盘之间。如图28C所示，当驱动焊盘CdrvA被传感器电路2806驱动时，(与驱动焊盘CdrvA相关联的传感器2808的)通道0ch可以检测流体的存在或不存在。因为驱动焊盘CdrvB不被传感器电路2806驱动，所以(与驱动焊盘CdrvB相关联的传感器2810的)通道0ch不能检测流体的存在或不存在。
在随后的时间，驱动焊盘CdrvB可以被传感器电路2806驱动(而驱动焊盘CdrvA不被传感器电路2806驱动)。因此，电场存在于驱动焊盘CdrvB和对应的8个传感器的输入焊盘之间。如图28C所示，当驱动焊盘CdrvB被传感器电路2806驱动时，(与驱动焊盘CdrvB相关联的传感器2810的)通道0ch可以检测流体的存在或不存在。因为驱动焊盘CdrvA不被传感器电路2806驱动，所以(与驱动焊盘CdrvA相关联的传感器2808的)通道0ch不能检测流体的存在或不存在。
图29例示了包括触摸IC 2914的装置的框图。触摸IC 2914被耦接到第一组传感器2808和第二组传感器2810。触摸IC 2914具有输出2908。如下面将更详细地解释的，输出2908要么驱动驱动焊盘2910，要么驱动驱动焊盘2912。
微处理器2902控制开关2904和2906的断开和闭合。微处理器2902使开关2904闭合以选择由触摸IC 2914驱动驱动焊盘2910。微处理器2902使开关2906闭合以选择由触摸IC2914驱动驱动焊盘2912。当开关2904、2906都断开时，输出2908既不驱动驱动焊盘2910，也不驱动驱动焊盘2912。因此，驱动焊盘2910和驱动焊盘2912都不被启用。因此，第一组传感器2808和第二组传感器2810都不能检测流体的存在或不存在。
在稍后的时间，开关2904被闭合，并且开关2906保持断开。因此，输出2908驱动驱动焊盘2910并且不驱动驱动焊盘2912。因此，驱动焊盘2910被启用，并且驱动焊盘2912保持禁用。第一组传感器2808能够检测流体的存在或不存在。然而，第二组传感器2810不能检测流体的存在或不存在。
在稍后的时间，开关2904被断开，并且开关2906被闭合。因此，输出2908驱动驱动焊盘2912，而不驱动驱动焊盘2910。因此，驱动焊盘2912被启用，驱动焊盘2910被禁用。第二组传感器2810能够检测流体的存在或不存在。然而，第一组传感器2808不能检测流体的存在或不存在。
根据本申请的一个方面，提供了一种用于检测流体水平的方法，该方法包括：提供具有腔体的流体容器；将第一传感器耦接到所述流体容器，所述第一传感器被保护不受所述腔体中的流体的损害并且被定位在所述流体容器的第一垂直水平处；使所述第一传感器或所述流体容器移动；以及当使所述第一传感器或所述流体容器移动时，使用所述第一传感器来检测所述流体水平。
根据一个实施例，所述方法将所述第一传感器耦接到所述流体容器包括将所述第一传感器耦接到所述腔体的外部。
根据一个实施例，所述方法提供所述流体容器包括提供由非金属材料制造的所述流体容器。
根据一个实施例，所述方法提供所述流体容器包括提供由聚合物材料制造的所述流体容器。
根据一个实施例，所述方法使用所述第一传感器来检测所述流体水平包括非接触式地检测所述腔体中的流体水平。
根据一个实施例，所述方法使用所述第一传感器来检测所述流体水平包括差分地感测所述流体水平。
根据一个实施例，所述方法将所述第一传感器耦接到所述流体容器包括提供具有第一焊盘和第二焊盘的所述第一传感器。
根据一个实施例，所述方法进一步包括使用所述第一焊盘和所述第二焊盘来检测所述流体水平的变化。
根据一个实施例，所述方法进一步包括响应于所述流体水平的变化越过阈值水平来产生检测信号。
根据一个实施例，所述方法进一步包括响应于流体表面波纹来产生检测信号。已经就确定容器中的流体的表面水平描述了本公开的各个方面。理解的是，这样的方面可以同样地不仅适用于确定流体的表面水平，而且还适用于确定可能装入容器中的其它物质的表面水平。这样的物质的例子包括凝胶、固体和粉末。例如，这样的物质可以包括食物产品(例如，米饭、食糖、盐、面粉)、油、汽油、化学产品、粉末形式的产品(比如打印机调色剂)以及气体。
尽管本文中已经公开了特定实施例，但是并非意图将本发明限于所公开的实施例。本领域技术人员将认识到，在不脱离本发明的精神的情况下，可以进行修改和改变。意图是，本发明包含落在所附权利要求的范围内的所有这样的修改和改变。

Claims (8)

1.一种用于检测填充水平的设备，包括：
具有腔体的容器；
第一传感器，所述第一传感器被定位在所述容器处、所述腔体的外部；
可变电容器，所述可变电容器被构造为根据所述第一传感器的电容来调整电容；
差分放大器，所述差分放大器具有输入，所述输入被耦接以接收表示所述可变电容器的电容和所述第一传感器的电容之间的差的值；以及
处理器，所述处理器被构造为基于参考值与所述可变电容器的电容的比较来检测所述容器的填充水平，所述可变电容器的电容等于所述第一传感器的电容。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述可变电容器被进一步构造为将所述可变电容器的电容调整为等于所述第一传感器的电容。
3.根据权利要求2所述的设备，其中，当所述容器的腔体是空的时，所述参考值等于所述第一传感器的电容。
4.根据权利要求2所述的设备，进一步包括具有独立于所述容器的填充水平的电容的第二传感器，
其中，所述参考值等于所述第二传感器的电容。
5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述第二传感器被定位在所述容器的顶板之上。
6.根据权利要求4所述的设备，其中，所述第二传感器被定位在所述容器的顶板之下，并且被定位为不面对所述容器的任何侧壁。
7.根据权利要求4所述的设备，其中，所述第一传感器被设置在传感器板的第一表面上，以及所述第二传感器被设置在所述传感器板的与所述第一表面相对的第二表面上。
8.根据权利要求1所述的设备，其中，所述填充水平对应于所述容器的腔体中存在的流体或固体材料的水平。
CN201580062868.7A 2014-10-08 2015-08-27 用于检测填充水平的设备 Active CN107003171B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910849930.7A CN110567554B (zh) 2014-10-08 2015-08-27 用于检测填充水平的设备

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201462061144P 2014-10-08 2014-10-08
US62/061,144 2014-10-08
PCT/US2015/047248 WO2016057131A1 (en) 2014-10-08 2015-08-27 Level sensor and method

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910849930.7A Division CN110567554B (zh) 2014-10-08 2015-08-27 用于检测填充水平的设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107003171A CN107003171A (zh) 2017-08-01
CN107003171B true CN107003171B (zh) 2019-11-15

Family

ID=55653523

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580062868.7A Active CN107003171B (zh) 2014-10-08 2015-08-27 用于检测填充水平的设备
CN201910849930.7A Active CN110567554B (zh) 2014-10-08 2015-08-27 用于检测填充水平的设备

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910849930.7A Active CN110567554B (zh) 2014-10-08 2015-08-27 用于检测填充水平的设备

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10451467B2 (zh)
KR (1) KR20170065535A (zh)
CN (2) CN107003171B (zh)
DE (1) DE112015004614T5 (zh)
WO (1) WO2016057131A1 (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2531291B (en) * 2014-10-14 2019-12-04 Aspen Pumps Ltd Liquid level detector
US11566936B1 (en) 2016-02-12 2023-01-31 Munters Corporation Method and apparatus to non-intrusively measure the weight of loose bulk material within a rigid containing structure
US10495505B2 (en) * 2016-08-23 2019-12-03 Semiconductor Components Industries, Llc Capacitance liquid level sensor
WO2018204720A1 (en) * 2017-05-03 2018-11-08 Nypro Inc. Apparatus, system, and method of providing a liquid level monitor
US10830469B2 (en) * 2017-08-01 2020-11-10 D-M-S Holdings, Inc. Humidifier measurement and control
US10935508B2 (en) * 2017-08-28 2021-03-02 Xiamen Eco Lighting Co. Ltd. Liquid detection device and liquid detection system for abnormal liquid on a surface
CN112074710B (zh) * 2018-02-08 2023-10-13 阿札姆家用电器公司 一种用于感测液位的设备、使用所述设备的装置和校准方法
US20210341331A1 (en) * 2018-08-31 2021-11-04 Nypro Inc. Apparatus, system, and method of providing a content level monitor
EP3884245B1 (en) * 2018-11-20 2023-08-16 Carrier Corporation Sensing of a water level in refrigerated cabinets
US20240118122A1 (en) * 2021-02-01 2024-04-11 University Of Washington Capacitive sensing for blood characterization
KR102530780B1 (ko) * 2022-04-19 2023-06-13 주식회사 153알앤디 용기 부착형 부피 측정 장치 및 이를 포함하는 부피 변화 모니터링 시스템
US20230358582A1 (en) * 2022-05-04 2023-11-09 Spraying Systems Co. Flowmeter and method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7243540B2 (en) * 2001-05-24 2007-07-17 Potter Electric Signal Company Low-water cut-off system
EP1831652A2 (fr) * 2004-12-22 2007-09-12 Inergy Automotive Systems Research (Société Anonyme) Capteur capacitif de niveau d'un liquide et methode d'estimation du niveau
CN101358868A (zh) * 2008-09-10 2009-02-04 南京林业大学 电容式液位传感器及应用该传感器的液位检测装置
CN101551264A (zh) * 2009-04-28 2009-10-07 哈尔滨威帝汽车电子有限公司 一种电容电子式燃油传感器
CN104011603A (zh) * 2011-12-30 2014-08-27 利盟国际有限公司 电容式调色剂水平传感器

Family Cites Families (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2990543A (en) * 1956-05-18 1961-06-27 Acoustica Associates Inc Sensing the presence or absence of material
CH538114A (de) * 1971-05-06 1973-06-15 Bauer Messinstrumente Ag Vorrichtung zur Digitalen, kapazitiven Messung der örtlichen Lage von Trennschichten zwischen mindestens zwei aneinandergrenzenden Medien
US3939360A (en) * 1973-10-25 1976-02-17 John A. Jackson Liquid level sensor and electrode assembly therefor
US4002996A (en) * 1975-06-18 1977-01-11 Elkay Electronics Ltd. Level detector using oscillator circuit with two capacitive probes
US4201085A (en) * 1978-12-14 1980-05-06 Larson Roger G Apparatus for determining the liquid level in a tank
US4280126A (en) * 1979-05-14 1981-07-21 Chemetron Corporation Liquid level detector
US4417473A (en) * 1982-02-03 1983-11-29 Tward 2001 Limited Multi-capacitor fluid level sensor
EP0103321B1 (en) * 1982-09-09 1987-09-16 Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. Capacitive level gauge
US5142909A (en) * 1986-09-29 1992-09-01 Baughman James S Material level indicator
US5223819A (en) * 1987-10-01 1993-06-29 Bindicator Company Material level indicating apparatus with status light and external test features
JP2797100B2 (ja) * 1988-07-27 1998-09-17 日本テクトロン株式会社 液面検知装置
DE3828441A1 (de) * 1988-08-22 1990-03-15 Heinze Werner Fuellstandmessgeraet fuer blutreservoire, insbesondere von humanmedizinischen geraeten
US5121631A (en) * 1988-10-11 1992-06-16 Euromart Corporation Shielded level sensing system
US5017909A (en) 1989-01-06 1991-05-21 Standex International Corporation Capacitive liquid level sensor
US5103368A (en) * 1990-05-07 1992-04-07 Therm-O-Disc, Incorporated Capacitive fluid level sensor
US5565977A (en) * 1995-06-07 1996-10-15 Baxter International Inc. Systems and methods for identifying and controlling interfaces between blood components
US6490920B1 (en) * 1997-08-25 2002-12-10 Millennium Sensors Ltd. Compensated capacitive liquid level sensor
JP3721262B2 (ja) 1998-07-23 2005-11-30 株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ 薄膜磁気ヘッドの製造方法および磁気ヘッド
US6305235B1 (en) * 1998-10-09 2001-10-23 Air Liquide America Corporation Variable height sensor tree
JP2000121410A (ja) * 1998-10-13 2000-04-28 Toyota Motor Corp 液面レベル検出装置
DE10008093B4 (de) * 2000-02-22 2007-07-05 Ifm Electronic Gmbh Kapazitives Füllstandsmessgerät
US6761067B1 (en) * 2002-06-13 2004-07-13 Environment One Corporation Scanning capacitive array sensor and method
US7258005B2 (en) * 2004-02-06 2007-08-21 David Scott Nyce Isolated capacitive fluid level sensor
US7038467B2 (en) * 2004-03-04 2006-05-02 Delphi Technologies, Inc. Resonant network fluid level sensor assembly
DE602005020617D1 (de) * 2004-05-18 2010-05-27 Ngk Spark Plug Co Kapazitiver flüssigkeitszustandssensor
US7373817B2 (en) * 2004-07-09 2008-05-20 Touchsensor Technologies, Llc Solid state fluid level sensor
JP4706421B2 (ja) * 2004-11-15 2011-06-22 セイコーエプソン株式会社 液体消費装置に液体を供給する液体収容容器用の液体検出装置、及びこの液体検出装置を内蔵した液体収容容器
KR100720176B1 (ko) 2005-06-08 2007-05-18 주식회사 캐프스 비접촉식 센서를 이용한 연료잔량 감지용 센더 유니트
DE102005036872B4 (de) * 2005-08-02 2016-03-24 Vega Grieshaber Kg Vorrichtung zur Vibrations-Füllstand-Grenzstanderfassung und Verfahren zur Vibrations-Füllstand-Grenzstanderfassung
US20080053202A1 (en) * 2006-04-13 2008-03-06 Vladimir Rohklin Devices, methods and systems for fuel monitoring
TWM313774U (en) * 2006-12-12 2007-06-11 Syspotek Corp Solution admeasurement sensing device
US8810260B1 (en) * 2007-04-02 2014-08-19 Cypress Semiconductor Corporation Device and method for detecting characteristics of a material occupying a volume with capactive sensing of mirrored plates
WO2008143588A1 (en) 2007-05-23 2008-11-27 Nanyang Polytechnic Sensor for early warning of seismic activities
EP2167924B1 (en) * 2007-06-22 2019-11-20 Becton, Dickinson and Company Dispense volume monitor for arrays
GB0714060D0 (en) * 2007-07-20 2007-08-29 Airbus Uk Ltd Ultrasonic fluid measurement method
US7640876B2 (en) * 2007-12-03 2010-01-05 Cnh Canada, Ltd. Bin level sensor for use with a product dispensing agricultural implement
KR100983465B1 (ko) * 2008-06-03 2010-09-24 주식회사 켐트로닉스 레벨 감지 장치
CN201382796Y (zh) * 2009-03-31 2010-01-13 北京恒中科技有限公司 一种液位传感器与被测容器的连接装置
CN101713684A (zh) * 2009-09-25 2010-05-26 昝昕武 一种分段电容数字式汽车油位传感方法及传感器
US20110120218A1 (en) * 2009-11-24 2011-05-26 Halliburton Energy Services, Inc. Hand-Held Detection Device for Determining the Height of a Material in a Container and Methods of Use
DE102010025118A1 (de) * 2010-06-25 2011-12-29 Siemens Healthcare Diagnostics Products Gmbh Berührungslose Füllstandsmessung von Flüssigkeiten
WO2012102701A1 (en) * 2011-01-25 2012-08-02 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Capacitive fluid level sensing
US9109939B2 (en) 2011-12-30 2015-08-18 Lexmark International, Inc. Capacitive supply level sensing circuit and method
JP5288053B1 (ja) * 2012-02-09 2013-09-11 トヨタ自動車株式会社 液位検出装置及び燃料タンク構造
CN202485752U (zh) * 2012-03-09 2012-10-10 宁波奥森健身器材科技有限公司 一种非接触式液位传感器装置
US9031689B1 (en) * 2012-07-13 2015-05-12 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Systems and methods for RFID-enabled dispenser
CN102997974B (zh) * 2012-12-24 2014-12-10 电子科技大学 一种自适应式电容液位计
GB2517458A (en) * 2013-08-21 2015-02-25 George Edwards Measurement device, measurement system, canister and measurement method
BE1021843B1 (nl) * 2014-05-26 2016-01-21 Cnh Industrial Belgium Nv Sensoropstelling voor maaidorser
TWM505609U (zh) * 2015-05-01 2015-07-21 Oncque Corp 物料檢測裝置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7243540B2 (en) * 2001-05-24 2007-07-17 Potter Electric Signal Company Low-water cut-off system
EP1831652A2 (fr) * 2004-12-22 2007-09-12 Inergy Automotive Systems Research (Société Anonyme) Capteur capacitif de niveau d'un liquide et methode d'estimation du niveau
CN101358868A (zh) * 2008-09-10 2009-02-04 南京林业大学 电容式液位传感器及应用该传感器的液位检测装置
CN101551264A (zh) * 2009-04-28 2009-10-07 哈尔滨威帝汽车电子有限公司 一种电容电子式燃油传感器
CN104011603A (zh) * 2011-12-30 2014-08-27 利盟国际有限公司 电容式调色剂水平传感器

Also Published As

Publication number Publication date
US20170299417A1 (en) 2017-10-19
CN110567554B (zh) 2020-12-08
US10451467B2 (en) 2019-10-22
KR20170065535A (ko) 2017-06-13
CN110567554A (zh) 2019-12-13
DE112015004614T5 (de) 2017-06-22
CN107003171A (zh) 2017-08-01
WO2016057131A1 (en) 2016-04-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107003171B (zh) 用于检测填充水平的设备
CN105025809A (zh) 尿液监测系统和方法
TWI375167B (zh)
CN104808880B (zh) 触摸检测电路以及具备该触摸检测电路的半导体集成电路
JP2022529498A (ja) 二重極性相互容量式液体検知
CN104137042A (zh) 触摸电极图形、触摸面板及包括相同触摸电极图形、触摸面板的触摸输入设备
TW200930994A (en) Liquid level sensing device and method
JP2006071644A (ja) 容量型温度センサー
KR101472001B1 (ko) Ac 전원에 연동한 커패시턴스 검출 수단 및 방법
CN105717278B (zh) 一种土壤盐水温传感器
CN106598366B (zh) 输入装置、传感器控制方法、电子设备及其控制方法
KR20160057973A (ko) Cvd 방식의 비접촉 정전용량 수위센서
US10323973B2 (en) Capacitive sensor for liquid sensing
CN108225480A (zh) 基于直线型电容液位传感器的非接触式液体体积测量方法
CN109960441A (zh) 触摸检测电路以及具备该触摸检测电路的半导体集成电路
CN115698650A (zh) 利用差分值指示的电容感测
KR101817965B1 (ko) Ａｃ 전원에 연동한 커패시턴스 검출 수단 및 방법
CN104516600A (zh) 电容式触控面板及其电极组
KR101725157B1 (ko) 정전용량센서를 이용한 도전물질감지장치
CN110243277A (zh) 一种阵列基板、其驱动方法及显示装置
KR101400773B1 (ko) 정전용량 방식의 하중 측정장치 및 이에 사용되는 하중 검출유닛
US20150160755A1 (en) Touch panel and method for detecting touch spots of the touch panel
KR101032021B1 (ko) 커패시터 충전시간을 통하여 터치좌표를 인식하는 저항막방식 터치스크린
CN112197891A (zh) 传感器、温度和压力的检测方法及传感装置
CN101995429A (zh) 蛋感应器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant