CN107782411A - 液位检测器及液位检测方法 - Google Patents

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Abstract

一种液位检测器及液位检测方法，适用于一液体储存容器。液位检测器包括多个感测电极及一液位判断电路。这些感测电极配置于液体储存容器的一侧壁上，并且对应不同的液位。液位判断电路耦接这些感测电极，并且扫描这些感测电极的电容值，以依据这些感测电极的当下电容值判断液体储存容器中一液体的液位。本发明提供的液位检测器及液位检测方法，具有体积较小的量测结构，以使液位检测器可以轻薄化。

Description

液位检测器及液位检测方法
技术领域
本发明涉及一种检测器，尤其涉及一种液位检测器及液位检测方法。
背景技术
在家电产品中，如有需要液位显示的功能(例如洗衣机、饮水器、抽水马达等)，一般都使用浮球、或是玻璃管标注刻度，以达到显示内部水位的功能。当家电产品利用上述结构进行液位量测时，由于上述结构的体积缩小的程度有限，进而整体体积无法轻薄化。因此，如何轻薄化液位量测装置，则成为现代化家电的一个课题。
发明内容
本发明提供一种液位检测器及液位检测方法，具有体积较小的量测结构，以使液位检测器可以轻薄化。
本发明的液位检测器，适用于一液体储存容器，并且包括多个感测电极及一液位判断电路。这些感测电极配置于液体储存容器的一侧壁上，并且对应不同的液位。液位判断电路耦接这些感测电极，并且扫描这些感测电极的电容值，以依据这些感测电极的当下电容值判断液体储存容器中一液体的液位。
本发明的液位检测方法，包括下列步骤。提供多个感测电极，并且配置于一液体储存容器的一侧壁上，其中这些感测电极对应不同的液位。通过一液位判断电路扫描这些感测电极的电容值。以及，依据这些感测电极的当下电容值判断液体储存容器中一液体的液位。
基于上述，本发明实施例的液位检测器及液位检测方法，是通过感测电极检测液体的液位，因此可在占用较低的空间时仍可确认液体的液位。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1为依据本发明一实施例的液位检测器的系统示意图；
图2为依据本发明的一实施例的液位检测方法的流程图。
附图标记：
10：液体储存容器；
100：液位检测器；
10A：侧壁；
110_1～110_6：感测电极；
120：液位判断电路；
IQL：液位信息；
L1：液体的液位；
S210、S220、S230：步骤。
具体实施方式
图1为依据本发明一实施例的液位检测器的系统示意图。请参照图1，在本实施例中，液位检测器100适用于液体储存容器10，并且包括多个感测电极110_1～110_6及液位判断电路120。感测电极110_1～110_6配置于液体储存容器10的侧壁10A上，并且对应不同的液位，其中感测电极110_1～110_6可配置侧壁10A的内表面或外表面，此可依据电路设计而定。以附图来说，感测电极110_1～110_6所对应的液位例如是由低至高，并且液位的解析度是视感测电极110_1～110_6的数量及图案而定，在此感测电极110_1～110_6的数量及图案为举例来说明。
液位判断电路120耦接感测电极110_1～110_6，并且扫描感测电极110_1～110_6的电容值，以依据感测电极110_1～110_6的当下电容值判断液体储存容器10中液体的液位(如L1所示)，并且依据液体的液位(如L1所示)提供液位信息IQL。
进一步来说，跟同电容触控模块一样，液体储存容器10中的液体会影响各个感测电极110_1～110_6的电容值，当液体的液位(如L1所示)上升至接触到各个感测电极110_1～110_6时，各个感测电极110_1～110_6的电容值会对应被淹没的比例而上升。当各个感测电极110_1～110_6的电容值上升一定幅度时，则表示液体的液位(如L1所示)大于等于各个感测电极110_1～110_6对应的液位。
换言之，液位判断电路120会储存多个电容基准值及多个电容临界值，并且各个感测电极110_1～110_6会对应一个电容基准值及一个电容临界值，即各个感测电极110_1～110_6会有一个起始的电容值。接着，液位判断电路120会依据感测电极110_1～110_6的当下电容值及上述电容基准值计算各个感测电极110_1～110_6的电容变化值。当各个感测电极110_1～110_6的电容变化值大于等于对应的电容临界值时，则表示液体的液位(如L1所示)大于等于各个感测电极110_1～110_6对应的液位。
相较于传统的电容检测方式，为了适应环境的变化，传统的电容检测方式会在扫描触碰点时，会一并校正感测电极(如110_1～110_6)的电容基准值。然而，当感测电极的电容基准值随时校正时，液位判断电路120可能会无法判断液体的液位(如L1所示)。
在本实施例中，为了避免感测电极的电容基准值随时校正所造成的问题，液位判断电路120的电容基准值是在工厂进行校正时设定，并且在设定完成后即锁死，即使用者无法变更，也不会在工厂外再次校正，也就是说液位判断电路120的工作方式实际上是不同于传统的电容触控模块。藉此，在液体储存容器10中有液体的条件下上电且之后注入液体至液体储存容器10时，液位检测器100可以正常检测液体的液位高低；或者，在在液体储存容器10中有液体的条件下上电时，液位检测器100可以判断目前的液体的液位高度，并可以持续正常工作。
详细来说，液位检测器100的校正操作是属于液位检测器100于工厂中进行出厂前的校正与设定工作。上述校正操作进行的步骤由组装完成后通过工作站下命令给液位检测器100进行出厂前的环境校正(空场)，接着记录当下的环境参数设定，最后将环境参数设定回填到液位检测器100中的液位判断电路120内。因为每一个液位检测器100的组装都有差异存在，所以上述环境参数设定都属于各自的环境变数差异。完成环境校正后，可以通过工具软件针对液位检测器100中每一个液位高度的感测电极110_1～110_6进行个别设定。其中，液位检测器100的校正操作只会在工厂端执行，不会一般使用环境下执行。
在本发明的实施例中，液位判断电路120可在持续将所有感测电极110_1～110_6的电容变化值与对应的电容临界值比较；或者，液位判断电路120可在一扫描期间中将所有感测电极110_1～110_6的电容变化值与对应的电容临界值比较完成后停止扫描动作；或者，在一扫描期间，液位判断电路120由低液位高度至高液位高度将感测电极110_1～110_6的电容变化值与对应的电容临界值进行比较，并且当感测电极110_1～110_6的电容变化值的其中之一小于对应的电容临界值时，液位判断电路120可停止扫描动作；或者，在一扫描期间，液位判断电路120由高液位高度至低液位高度将感测电极110_1～110_6的电容变化值与对应的电容临界值进行比较，并且当感测电极110_1～110_6的电容变化值的其中之一大于等于对应的电容临界值时，液位判断电路120可停止扫描动作。其中，扫描期间在定时上可以相邻或不相邻，此依据电路设计而定，本发明实施例不以此为限。
依据上述，本实施例通过感测电极110_1～110_6检测液体的液位，即在占用较低的空间时仍可确认液体的液位，并将检测的信息反馈，以配合相关程序设定动作进行判读。并且，可将所有相关功能整合于同一芯片内，以完全取代传统的液位检测方式，并且不会有电容检测方式应用于液位检测上所造成的问题，进而可以达到多个液位检测的要求。
图2为依据本发明的一实施例的液位检测方法的流程图。请参照图2，在本实施例中，液位检测方法包括下列步骤。在步骤S210中，提供多个感测电极，并且配置于一液体储存容器的一侧壁上，其中该些感测电极对应不同的液位。在步骤S220中，通过一液位判断电路扫描这些感测电极的电容值。在步骤S230中，依据这些感测电极的当下电容值判断液体储存容器中一液体的液位。其中，步骤S210、步骤S220及步骤S230的顺序为用以说明，本发明实施例不以此为限。并且，步骤S210、步骤S220及步骤S230的细节可参照图1实施例所示，在此则不再赘述。
综上所述，本发明实施例的液位检测器及液位检测方法，是通过感测电极检测液体的液位，因此可在占用较低的空间时仍可确认液体的液位。并且，液位判断电路的电容基准值是在工厂进行设定后即锁死，以避免传统的电容检测方式应用于液位感测所造成的问题。
虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更改与润饰，均在本发明范围内。

Claims (12)

1.一种液位检测器，适用于一液体储存容器，其特征在于，包括：
多个感测电极，配置于所述液体储存容器的一侧壁上，并且对应不同的液位；以及
一液位判断电路，耦接所述多个感测电极，并且扫描所述多个感测电极的电容值，以依据所述多个感测电极的当下电容值判断所述液体储存容器中一液体的液位。
2.根据权利要求1所述的液位检测器，其特征在于，所述液位判断电路存储多个电容基准值及多个电容临界值，对应所述多个感测电极，并且所述液位判断电路依据所述多个感测电极的当下电容值及所述多个电容基准值计算所述多个感测电极的电容变化值，当各所述多个感测电极的电容变化值大于等于对应的电容临界值时，则表示所述液体的液位大于等于各所述多个感测电极对应的液位。
3.根据权利要求2所述的液位检测器，其特征在于，所述液位判断电路的所述多个电容基准值于工厂校正后即锁死。
4.根据权利要求2所述的液位检测器，其特征在于，所述液位判断电路在一扫描期间将所述多个感测电极的电容变化值与对应的电容临界值比较。
5.根据权利要求4所述的液位检测器，其特征在于，所述液位判断电路在所述扫描期间是由低液位至高液位将所述多个感测电极的电容变化值与对应的电容临界值进行比较。
6.根据权利要求4所述的液位检测器，其特征在于，所述液位判断电路在所述扫描期间是由高液位至低液位将所述多个感测电极的电容变化值与对应的电容临界值进行比较。
7.一种液位检测方法，其特征在于，包括：
提供多个感测电极，并且配置于一液体储存容器的一侧壁上，其中所述多个感测电极对应不同的液位；
通过一液位判断电路扫描所述多个感测电极的电容值；以及
依据所述多个感测电极的当下电容值判断所述液体储存容器中一液体的液位。
8.根据权利要求7所述的液位检测方法，其特征在于，所述液位判断电路储存所述多个感测电极对应的多个电容基准值及多个电容临界值，并且依据所述多个感测电极的当下电容值判断所述液体储存容器中所述液体的液位的步骤包括：
依据所述多个感测电极的当下电容值及所述多个电容基准值计算所述多个感测电极的电容变化值；
比较所述多个感测电极的电容变化值与对应的电容临界值；
当各所述多个感测电极的电容变化值大于等于对应的电容临界值时，则表示所述液体的液位大于等于各所述多个感测电极对应的液位；以及
当各所述多个感测电极的电容变化值小于对应的电容临界值时，则表示所述液体的液位小于各所述多个感测电极对应的液位。
9.根据权利要求8所述的液位检测方法，其特征在于，所述多个感测电极的所述多个电容基准值于工厂校正后即锁死。
10.根据权利要求8所述的液位检测方法，其特征在于，还包括：
在一扫描期间，将所述多个感测电极的电容变化值与对应的电容临界值比较完成后停止扫描动作。
11.根据权利要求10所述的液位检测方法，其特征在于，在所述扫描期间是由低液位至高液位将所述多个感测电极的电容变化值与对应的电容临界值进行比较。
12.根据权利要求10所述的液位检测方法，其特征在于，在所述扫描期间是由高液位至低液位将所述多个感测电极的电容变化值与对应的电容临界值进行比较。
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