CN109564126A - 液体液位感测 - Google Patents

Abstract

在根据本公开的一个示例中，描述了液体液位传感器。传感器包括载体和被布置在载体上的液体液位感测接口。液体液位感测接口包括被布置在细长条带上的多个液体液位感测设备。所述多个液体液位感测设备检测液体容器中的液体液位。液体液位感测接口还包括在细长条带上形成的多个隔热组件，用来使邻近的液体液位感测设备隔热。

Description

液体液位感测

背景技术

液体容器用于容纳各种类型的液体。例如，在打印系统中，打印盒保持对诸如油墨(ink)之类的打印液体的存储。油墨或来自储器的其他打印液体被供应到打印头，所述打印头将打印液体沉积到诸如纸之类的打印介质上。随着将打印液体沉积到打印介质上，从液体储器消耗打印液体。

附图说明

附图图示了本文中描述的原理的各种示例，并且是说明书的一部分。所图示的示例被给出仅用于说明，并且不限制权利要求书的范围。

图1A是根据本文中描述的原理的一个示例的液体液位感测接口(interface)的一部分的图。

图1B是根据本文中描述的原理的一个示例的液体液位感测接口的部分的图。

图2是根据本文中描述的原理的一个示例的用于确定液体的液位的方法的流程图。

图3是根据本文中描述的原理的一个示例的液体液位感测系统的图。

图4是根据本文中描述的原理的一个示例的包括图3的液体液位感测系统的液体供应系统的图。

图5是根据本文中描述的原理的另一示例的包括图3的液体液位感测系统的液体供应系统的图。

图6是根据本文中描述的原理的一个示例的液体液位传感器的液体液位感测接口的一部分的图。

图7是根据本文中描述的原理的一个示例的图6的液体液位传感器的电路图。

图8是根据本文中描述的原理的一个示例的图6的液体液位感测接口的截面图(sectional view)。

图9A是根据本文中描述的原理的一个示例的图6的液体液位传感器的不完整正视图，图示了由加热器的脉冲产生所引起的示例热尖峰。

图9B是根据本文中描述的原理的一个示例的另一液体液位传感器的不完整正视图，图示了由加热器的脉冲产生所引起的示例热尖峰。

图9C是根据本文中描述的原理的一个示例的图9B的液体液位传感器的截面图，图示了由加热器的脉冲产生所引起的示例热尖峰。

图10是图示了根据本文中描述的原理的一个示例的随着时间的过去对加热器脉冲的不同感测温度响应的图。

图11是根据本文中描述的原理的一个示例的液体液位传感器的图。

图12是根据本文中描述的原理的一个示例的图11的液体液位传感器的一部分的放大图。

图13是根据本文中描述的原理的一个示例的液体液位传感器的透视图。

图14是根据本文中描述的原理的一个示例的液体液位传感器的正视图。

图15是根据本文中描述的原理的一个示例的图14的液体液位传感器的侧视图。

图16是根据本文中描述的原理的一个示例的用于形成液体液位传感器的方法的流程图。

图17是根据本文中描述的原理的一个示例的在单一化(singulation)之前已在其上形成多个液体液位传感器的面板的正视图。

图18A-18E是图示了根据本文中描述的原理的一个示例的液体液位传感器在其被形成时的形成的侧视图。

图19是根据本文中描述的原理的一个示例的液体液位传感器的框图。

图20A和20B是根据本文中描述的原理的一个示例的液体液位传感器的视图。

图21A-21C是根据本文中描述的原理的另一示例的液体液位传感器的视图。

图22A-22C是根据本文中描述的原理的另一示例的液体液位传感器的视图。

图23A和23B是根据本文中描述的原理的另一示例的液体液位传感器的视图。

图24是根据本文中描述的原理的一个示例的图19的液体液位传感器的不完整正视图，图示了由加热器的脉冲产生所引起的示例热尖峰。

图25是根据本文中描述的原理的一个示例的用于形成液体液位传感器的方法的流程图。

贯穿各图，相同的参考号码表示类似但不一定相同的元件。

具体实施方式

液体容器用于保持各种类型的液体。例如，在打印系统中，墨盒存储一定体积的油墨。该油墨被传递到打印头用于沉积在介质上，以在打印介质上形成文本或图像。

随着打印液体被沉积在介质上，液体容器中的打印液体被消耗。在液体容器为空时尝试执行打印操作可能导致打印设备、打印头或容器本身的损坏。此外，如果在容器中具有减少的液体量的情况下执行打印，则打印质量可能受损害。更进一步地，如果液体容器用完液体并且消费者尚未能够例如通过购买另外的液体容器来充分地准备，则对消费者而言其可能是不方便的。这样的消费者不方便可能导致消费者不满和容器制造商的利润损失。

因此，可以使用液体液位传感器来检测液体容器中的液体量。这样的传感器指示液体容器中的液体的液位以试图提供关于液体液位的有帮助的、准确的信息，并且在打印系统的情况下，可以使用这样的传感器来估计给定油墨储器中的目前油墨液位可以执行多少打印。

虽然这样的液体液位传感器可以有助于指示液体的量，但是一些特性降低了准确地指示液体液位的传感器能力。例如，某些传感器仅使得能实现低分辨率模拟液体液位感测，并支持较不高效的液体液位感测方法。此外，当前用于感测存储媒体(volume)内液体的液位的许多设备可能相对复杂且制造昂贵。例如，一些液体液位感测设备利用昂贵的元件部分和昂贵的材料，并且还涉及专用的复杂制造过程。

本说明书描述了制造比较便宜的液体液位传感器的各种示例。如此后将描述的，在一些示例中，所公开的液体液位传感器促进对具有宽范围的电阻温度系数的材料的使用。在一些示例中，所公开的液体液位传感器可以在不使用一般较昂贵的耐腐蚀材料的情况下感测另外的腐蚀性液体的液位。具体地，本说明书的液体液位传感器实现小于220微米宽的窄液体液位感测接口。检测液体液位的液体液位感测设备被布置在该窄液体液位感测接口上。

具体地，本说明书描述了液体液位传感器。液体液位传感器包括载体(carrier)。液体液位感测接口被布置在载体上。液体液位感测接口包括被布置在细长条带(strip)上的多个液体液位感测设备。所述多个液体液位感测设备检测液体容器中的液体液位。液体液位传感器还包括被布置在细长条带上的多个隔热组件，以使邻近的液体液位感测设备隔热。

本说明书还描述了一种用于形成液体液位传感器的方法。在该方法中，包括有多个液体液位感测设备被布置在其上的细长条带的液体液位感测接口被耦合到载体。所述多个液体液位感测设备彼此隔热，并且驱动器被耦合到载体。驱动器输出从所述多个液体液位感测设备收集的数据。所述多个液体液位感测设备经由液体液位感测接口而电耦合到驱动器。

在另一示例中，描述了可打印液体容器。可打印液体容器包括保持一定体积的可打印液体的腔室。液体液位传感器被布置在腔室内。液体液位传感器包括载体，用来提供多个液体液位感测设备和电互连之间的电连通性和提供对所述多个液体液位感测设备被布置在其上的液体液位感测接口的机械保护。液体液位传感器还包括被布置在载体上的液体液位感测接口。液体液位感测接口包括被布置在细长条带上的多个液体液位感测设备。所述多个液体液位感测设备检测液体容器中的液体液位。液体液位传感器的多个隔热组件被布置在细长条带上并且使邻近的液体液位感测设备隔热。

使用这样的传感器用于感测液体液位1)提供了低成本、高容积且简单的制造过程；2)隔离邻近的液体液位感测设备，以减少邻近对之间的热串扰并且从而增加液体液位感测灵敏度；3)提供高分辨率且高性能的液体液位感测平台；4)支持用于检测液体液位的多个过程；以及5)由于增加的性能而导致增加的消费者满意度。然而，预期本文中公开的设备可以解决多个技术领域中的其他问题和缺陷。

如在本说明书中和所附权利要求书中所使用的，有意要将术语“多个”或类似语言广泛地理解为包括1到无穷大的任何正数。

在以下描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节以便提供对本发明的系统和方法的透彻理解。然而，对于本领域技术人员将显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践本发明的装置、系统和方法。说明书中对“示例”或类似语言的引用指示结合该示例描述的特定特征、结构或特性如所描述的那样被包括，但是可以不被包括在其他示例中。

图1A图示了用于液体液位传感器的示例液体液位感测接口(24)。液体液位感测接口(24)与存储媒体(40)内的液体(42)相互作用，并输出指示存储媒体(40)内的液体(42)的当前液位的信号。处理这样的信号以确定存储媒体(40)内的液体(42)的液位。液体液位感测接口(24)促进以低成本方式对存储媒体(40)内的液体(42)的液位的检测。

如图1示意性地示出的，液体液位感测接口(24)包括条带(26)、加热器(30)的系列(28)和传感器(34)的系列(32)。条带(26)包括将被延伸到容纳液体(42)的存储媒体(40)中的细长条带。条带(26)支撑加热器(30)和传感器(34)，使得当存在液体(42)时，加热器(30)和传感器(34)的子集淹没在液体(42)内。

在一个示例中，条带(26)被(从顶部或从底部)支撑，使得条带(26)的那些部分及其支撑的加热器(30)和传感器(34)当被淹没在液体(42)内时在所有侧上被液体(42)完全包围。在另一示例中，条带(26)被沿着存储媒体(40)的一侧支撑，使得条带(26)的邻近存储媒体(40)的该侧的一面不与液体(42)相对。在一个示例中，条带(26)具有细长的矩形的、基本上平的横截面。在另一示例中，条带(26)具有不同的多边形横截面或者圆形或椭圆形横截面。

加热器(30)是沿着条带(26)的长度隔开的单独的加热元件。加热器(30)中的每个足够接近传感器(34)，使得由单独的加热器发出的热量可以由关联的传感器(34)感测到。在一个示例中，每个加热器(30)可独立地致动以独立于其他加热器(30)发出热量。在一个示例中，每个加热器(30)是电阻器。在一个示例中，每个加热器(30)将以至少10mW的功率发出热脉冲达至少10μs的持续时间。

在所图示的示例中，加热器(30)用于发出热量并且不用作温度传感器。因此，加热器(30)中的每个可以由具有宽范围的电阻温度系数的多种多样的电阻材料构造。电阻器可以由其电阻温度系数或TCR来表征。TCR是电阻器的电阻中的根据周围温度的改变。TCR可以以ppm/℃来表达，ppm/℃代表每摄氏度的百万分率。如下计算电阻温度系数：电阻器的温度系数：TCR＝(R2-R1)e-6/R1*(T2-T1)，其中TCR以ppm/℃为单位，R1在室温下以欧姆为单位，R2是以欧姆为单位的在操作温度下的电阻，T1是以℃为单位的室温，并且T2是以℃为单位的操作温度。

因为加热器(30)与温度传感器(34)分离且不同，所以在用于形成加热器(30)的晶片制造过程中多种多样的薄膜材料选择是可用的。在一个示例中，加热器(30)中的每个具有相对高的每区域散热、高温稳定性(TCR＜1000ppm/℃)、以及热量生成到周围介质和热传感器的亲密耦合。合适的材料可以是难熔金属及其相应合金，仅举几例，诸如钽及其合金和钨及其合金；然而，也可以使用其他散热设备，比如掺杂硅或多晶硅。

传感器(34)可以是沿着条带(26)的长度隔开的单独的感测元件。传感器(34)中的每个足够接近对应的加热器(30)，使得传感器(34)可以对来自关联的或对应的加热器(30)的热传递进行检测或响应。传感器(34)中的每个输出指示或反映跟随并对应于来自关联的加热器(30)的热脉冲的传输到特定传感器(34)的热量的信号。传输到关联的传感器(34)的热量将根据热量在到达传感器(34)之前被传输通过的介质和根据由与传感器(34)邻近的液体或空气吸收的热量而变化。例如，液体具有比空气高的热容量，因此其将降低传感器(34)检测到的温度。因此，来自传感器(34)的信号之间的差异指示存储媒体(40)内的液体(42)的液位。

在一个示例中，传感器(34)中的每个是具有特征温度响应的二极管。例如，在一个示例中，传感器(34)中的每个包括P-N结二极管。在其他示例中，可以采用其他二极管或者可以采用其他温度传感器。

在所图示的示例中，加热器(30)和传感器(34)由条带(26)支撑，以便沿着条带(26)的长度在彼此之间互相交叉或交错。出于本公开的目的，关于加热器(30)和/或传感器(34)和条带(26)的术语“支撑”或“由……支撑”指示加热器(30)和/或传感器(34)由条带(26)承载，使得条带(26)、加热器20和传感器(34)形成单个连接单元。可以在条带(26)的外部或者内和内部上支撑这样的加热器(30)和传感器(34)。出于本公开的目的，术语“互相交叉”或“交错”指示两个物品相对于彼此交替。例如，互相交叉的加热器(30)和传感器(34)可以包括第一加热器，接着是第一传感器，接着是第二加热器，接着是第二传感器，等等。

在一个示例中，单独的加热器(30)可以发出热脉冲，所述热脉冲将由接近于该单独的加热器(30)的多个传感器(34)感测到。在一个示例中，每个传感器(34)与单独的加热器(30)隔开不大于20μm。在一个示例中，传感器(34)具有每英寸至少80个传感器(34)(每厘米至少40个传感器(34))的沿着条带(26)的最小一维密度。在一些示例中，可能沿着条带(26)每英寸存在至少100个传感器(34)。一维密度包括在沿着条带(26)的长度的方向上的每单位度量的传感器(34)的数目，条带(26)的维度延伸到不同的深度，限定该深度或液体液位感测接口(24)的液体液位感测分辨率。在其他示例中，传感器(34)具有沿着条带(26)的其他一维密度。例如，在另一示例中，传感器(34)具有每英寸至少10个传感器的沿着条带(26)的一维密度。在其他示例中，传感器(34)可以具有大约每英寸1000个传感器(每厘米400个传感器)或更大的沿着条带(26)的一维密度。

在一些示例中，垂直密度或者每单位长度的传感器(34)的数目可沿着条带(26)的垂直或纵向轴变化。图1B图示了示例传感器条带(126)，其沿着其主要维度(即，其长度)具有变化密度的传感器(34)。在所图示的示例中，传感器条带(126)在可以从较大程度的深度分辨率中受益的沿着垂直高度或深度的那些区域中具有较大密度的传感器(34)。在所图示的示例中，传感器条带(126)具有有着第一密度的传感器(34)的下部(127)和有着第二密度的传感器(34)的上部(129)，第二密度小于第一密度。在这样的示例中，随着存储媒体(40)内的液体(42)的液位接近空状态，传感器条带(126)提供较高程度的准确性或分辨率。在一个示例中，下部(127)具有每厘米至少40个传感器(34)的密度，而上部(129)具有每厘米小于10个传感器的密度，并且在一个示例中，具有每厘米四个传感器(34)的密度。在其他示例中，与传感器条带(126)的其他部分相比，传感器条带(126)的上部或中部可以替代地具有更大密度的传感器。

加热器(30)中的每个和传感器(34)中的每个可在控制器的控制下选择性地致动。在一个示例中，控制器是条带(26)的一部分或由条带(26)承载。在另一示例中，控制器包括电连接到条带(26)上的加热器(30)的远程控制器。在一个示例中，液体液位感测接口(24)是与控制器分离的组件，从而促进液体液位感测接口(24)的替换或促进通过分离的控制器对多个液体液位感测接口(24)的控制。

图2是方法(100)的流程图，所述方法(100)可以使用液体液位感测接口(诸如液体液位感测接口(24))来执行以感测和确定存储媒体(40)内的液体(42)的液位。如框102所指示的，控制信号被发送到加热器(30)，使得加热器(30)的子集或加热器(30)中的每个打开和关闭以便发出热脉冲。在一个示例中，控制信号被发送到加热器(30)使得加热器(30)被顺序地致动或者打开和关闭(产生脉冲)以顺序地发出热脉冲。在一个示例中，加热器(30)被按顺序(例如按沿着条带(26)从顶部到底部或者沿着条带(26)从底部到顶部的顺序)顺序地打开和关闭。

在另一示例中，基于搜索操作来致动加热器(30)，其中控制器标识为了减少总时间或产生脉冲以确定存储媒体(40)内的液体(42)的液位的加热器(30)的总数目，最初应当使加热器(30)中的那些产生脉冲。在一个示例中，对最初使什么加热器(30)产生脉冲的标识基于历史数据。例如，控制器查阅存储器设备以获得关于最后感测到的存储媒体(40)内的液体(42)的液位的数据，并且使最接近于最后感测到的液体(42)的液位的那些加热器(30)在使距最后感测到的液体(42)的液位更远的其他加热器(30)产生脉冲之前产生脉冲。

在另一示例中，控制器基于所获得的最后感测到的液体(42)的液位来预测存储媒体(40)内的液体(42)的当前液位，并且使接近于存储媒体(40)内的液体(42)的所预测的当前液位的那些加热器(30)产生脉冲且不使距液体(42)的所预测的当前液位更远的其他加热器(30)产生脉冲。在一个示例中，液体(42)的所预测的当前液位基于最后感测到的液体(42)的液位和自最后感测到液体(42)的液位以来的时间流逝。在另一示例中，液体(42)的所预测的当前液位基于最后感测到的液体(42)的液位和指示来自存储媒体(40)的液体(42)的消耗或取回的数据。例如，在其中液体液位感测接口(24)感测油墨供应中的油墨的体积的情况下，液体(42)的所预测的当前液位可以基于最后感测到的液体(42)的液位和诸如使用油墨等打印的页数之类的数据。

在又一示例中，可以使加热器(30)顺序地产生脉冲，其中最初使接近于存储媒体(40)的深度范围的中心的加热器(30)产生脉冲，并且其中使其他加热器(30)按基于它们距存储媒体(40)的深度范围的中心的距离的顺序产生脉冲。在又一示例中，使加热器(30)的子集同时产生脉冲。例如，可以使第一加热器和第二加热器同时产生脉冲，其中第一加热器和第二加热器沿着条带(26)与彼此充分隔开，使得第一加热器发出的热量不被传输或者不到达意图感测来自第二加热器的热传输的传感器(34)。使加热器(30)同时产生脉冲可以减少用于确定存储媒体(40)内的液体(42)的液位的总时间。

在一个示例中，每个热脉冲具有至少10μs的持续时间并且具有至少10mW的功率。在一个示例中，每个热脉冲具有在1和100μs之间并且高达一毫秒的持续时间。在一个示例中，每个热脉冲具有至少10mW并且高达且包括10W的功率。

如图2中的框104所指示的，针对每个发出的脉冲，关联的传感器(34)感测从关联的加热器(30)到关联的传感器(34)的热传递。在一个示例中，在来自关联的加热器(30)的热脉冲之后的预定时间段之后致动、打开或轮询每个传感器(34)。该时间段可以基于所述脉冲的开始、所述脉冲的结束或与所述脉冲的定时相关的一些其他时间值。在一个示例中，每个传感器(34)在来自关联的加热器(30)的热脉冲结束之后的至少10μs开始感测从关联的加热器(30)传输的热量。在一个示例中，每个传感器(34)在来自关联的加热器(30)的热脉冲结束之后的1000μs开始感测从关联的加热器(30)传输的热量。在另一示例中，传感器(34)在等于热脉冲持续时间的时间段之后的来自关联的加热器(30)的热脉冲结束之后发起对热量的感测，其中这样的感测发生在热脉冲持续时间的两到三倍之间的时间段内。在其他示例中，在热脉冲与通过关联的传感器(34)对热量的感测之间的时间延迟可以具有其他值。

如图2中的框106所指示的，所述控制器或另一控制器基于感测到的来自每个发出的脉冲的热传递来确定存储媒体(40)内的液体(42)的液位。例如，液体具有比空气高的热容量，因此其将降低传感器(34)检测到的温度。如果存储媒体(40)内的液体(42)的液位使得液体(42)与特定加热器(30)和其关联的传感器(34)邻近，则与其中空气与特定加热器(30)和其关联的传感器(34)邻近的情况相比，从特定加热器32到关联的传感器(34)的热传递将较少。基于在由关联的加热器(30)发出热脉冲之后由关联的传感器(34)感测到的温度中的改变，控制器确定是空气还是液体与特定加热器(30)和关联的传感器(34)邻近。使用该确定和沿着条带(26)的加热器(30)和/或传感器(34)的已知位置以及条带(26)相对于存储媒体(40)的底部的相对定位，控制器确定存储媒体(40)内的液体(42)的液位。基于所确定的存储媒体(40)内的液体(42)的液位和存储媒体(40)的特性，控制器进一步能够确定存储媒体(40)内剩余的液体的实际体积或量。

在一个示例中，控制器通过查阅存储器中存储的查找表来确定存储媒体(40)内的液体(42)的液位，其中查找表使来自传感器(34)的不同信号与存储媒体(40)内的液体(42)的不同液位相关联。在又一示例中，控制器通过利用来自传感器(34)的信号作为输入来确定存储媒体(40)内的液体(42)的液位。

在一些示例中，方法(100)和液体液位感测接口(24)可以不仅用于确定存储媒体(40)内的液体的最高液位或顶表面，而且可用于确定同时存在于存储媒体(40)中的不同液体的不同液位。例如，由于不同的密度或其他性质，不同的液体可以在同时存在于单个存储媒体(40)中时在彼此上成层。这样的不同液体中的每种可具有不同的热传递特性。在这样的应用中，方法100和液体液位感测接口(24)可以用于标识第一液体的层在存储媒体(40)内结束的地方以及在第一液体下面或上面的第二不同液体的层开始的地方。

在一个示例中，通过显示器或可听设备输出所确定的存储媒体(40)内的液体的液位(或多个液位)和/或所确定的存储媒体(40)内的液体的体积或量。在其他示例中，所确定的液体(42)的液位或液体的体积被用作用于向用户触发警报、警告等的基础。在一些示例中，所确定的液体(42)的液位或液体的体积被用于触发补充液体的自动再订购或者阀的关闭以停止液体向存储媒体(40)中的流入。例如，在打印机中，所确定的存储媒体(40)内的液体(42)的液位可以自动地触发替换墨盒或替换油墨供应的再订购。

图3是根据本文中描述的原理的一个示例的液体液位感测系统(220)的图。液体液位感测系统(220)包括载体(222)、液体液位感测接口(24)、电互连(226)、控制器(230)和显示器(232)。载体(222)具有支撑条带(26)的结构。在一个示例中，载体(222)是由聚合物、玻璃或其他材料形成或包括聚合物、玻璃或其他材料的条带。在一个示例中，载体(222)具有嵌入的电迹线或导体。例如，载体(222)可以包括具有编织的玻璃纤维布与环氧树脂粘合剂的复合材料。在一个示例中，载体(222)是玻璃增强的环氧层压板、管、棒或印刷电路板。

上面描述的液体液位感测接口(24)沿着载体(222)的长度延伸。在一个示例中，液体液位感测接口(24)被胶合、键合(bond)或以其他方式固定到载体(222)。

电互连(226)是一种接口，来自液体液位感测接口(24)的(图1中示出的)传感器(34)的信号通过所述接口被传输到控制器(230)。在一个示例中，电互连(226)具有电接触垫(236)。在其他示例中，电互连(226)可以具有其他形式。电互连(226)、载体(222)和接口(24)共同形成液体液位传感器(200)，所述液体液位传感器(200)可以被结合到液体容器存储媒体中并被固定作为液体容器存储媒体的一部分，或者可以是可以被手动地插入到不同的液体容器或存储媒体中的分离的便携式感测设备。

控制器(230)包括处理单元(240)和关联的非暂时性计算机可读介质或存储器(242)。在一个示例中，控制器(230)与液体液位传感器(200)分离。在其他示例中，控制器(230)被结合作为液体液位传感器(200)的一部分。处理单元(240)将存储器(242)中包含的指令归档(file)。出于本申请的目的，术语“处理单元”指的是执行存储器中包含的指令序列的处理单元。指令序列的执行使得处理单元实行诸如生成控制信号之类的操作。可以从只读存储器(ROM)、大容量存储设备或一些其他持久贮存器将指令加载在随机存取存储器(RAM)中，用于由处理单元执行。在其他示例中，可以代替指令或结合指令使用硬接线电路来实现所描述的功能。例如，控制器(230)可以体现为至少一个专用集成电路(ASIC)的一部分。除非另外具体地指出，否则控制器不限于硬件电路和软件的任何特定组合，也不限于用于由处理单元执行的指令的任何特定源。

遵循被包含在存储器(242)中的指令，处理单元(240)执行上面关于图2示出和描述的方法(100)。遵循存储器(242)中提供的指令，处理器(240)选择性地使加热器(30)产生脉冲。遵循存储器(242)中提供的指令，处理器(240)获得来自传感器(34)的数据信号，或者在数据信号中指示来自脉冲的热量的耗散和到传感器(34)的热传递。遵循存储器(242)中提供的指令，处理器(240)基于来自传感器(34)的信号来确定存储媒体(40)内的液体(42)的液位。如上面指出的，在一些示例中，控制器(230)可以使用容纳液体的存储媒体或腔室的特性来另外确定液体的量或体积。

在一个示例中，显示器(232)接收来自控制器(230)的信号，并基于所确定的液体(42)的液位和/或所确定的存储媒体(40)内的液体的体积或量来呈现可见数据。在一个示例中，显示器(232)呈现图标或其他图形，其描绘了存储媒体(40)的被填充液体(42)的百分比。在另一示例中，显示器(232)呈现液体(42)的液位的字母数字指示或者存储媒体(40)的被填充液体(42)或没有液体(42)的百分比。在又一示例中，显示器(232)基于所确定的存储媒体(40)内的液体(42)的液位而呈现警报或“可接受”状态。在其他示例中，可以省略显示器(232)，其中使用所确定的存储媒体(40)内的液体(42)的液位自动地触发诸如对补充液体进行再订购、致动阀以向存储媒体(40)添加液体(42)、或者致动阀以终止进行的液体(42)向存储媒体4的添加之类的事件。

图4是根据本文中描述的原理的一个示例的包括图3的液体液位感测系统(220)的液体供应系统(310)的图。液体供应系统(310)包括液体容器(312)、腔室(314)和流体或液体端口(316)。容器312限定腔室(314)。腔室(314)形成其中容纳液体(42)的示例存储媒体(40)。如图4所示，载体(222)和液体液位感测接口(24)从腔室(314)的底侧伸出到腔室(314)中，从而促进在腔室(314)接近完全为空的状态时的液体液位确定。在其他示例中，液体液位感测接口(24)的载体(222)可以替代地悬挂在腔室(314)的顶部上。

液体端口(316)包括液体通道，来自腔室(314)内的液体(42)通过所述液体通道被递送或引导至外部接收者。在一个示例中，液体端口(316)具有阀或促进从腔室(314)中选择性地放出液体(42)的其他机构。在一个示例中，液体供应系统(310)是用于打印系统的离轴油墨供应。在另一示例中，液体供应系统(310)另外具有打印头(320)，其被流动地(fluidically)耦合到腔室(314)并且通过液体液位感测接口(24)接收来自腔室(314)的液体(42)。出于本公开的目的，术语“流动地耦合”指示两个或更多个流体传输存储媒体直接地连接到彼此或通过中间存储媒体或空间连接到彼此，使得流体可以从一个存储媒体流入另一存储媒体中。

在图4中图示的示例中，经由诸如通用串行总线连接器之类的接线连接器(324)或其他类型的连接器来促进远离液体供应系统或与液体供应系统分离的控制器(230)之间的通信。控制器(230)和显示器(232)如上面所描述的那样操作。

图5是根据本文中描述的原理的一个示例的包括图3的液体液位感测系统(220)的液体供应系统(410)的图。液体供应系统(410)类似于液体供应系统(310)，除了液体供应系统(410)具有代替液体端口(316)的液体端口(416)。液体端口(416)类似于液体端口(316)，除了液体端口(416)被提供在容器(312)的腔室(314)上方的盖(426)中。与系统(310)的组件对应的液体供应系统(410)的那些剩余组件被类似地编号。

图6-8图示了根据本文中描述的原理的示例的液体液位传感器(500)，其是液体液位传感器(200)的一个示例。具体地，图6是液体液位感测接口(224)的一部分的图，图7是液位感测传感器(500)的电路图，并且图8是沿着线8-8取的图6的液体液位感测接口(224)的截面图。如图6中所示，液体液位感测接口(224)类似于上面描述的液体液位感测接口(24)，因为液体液位感测接口(224)具有支撑加热器(530)的系列和温度传感器(534)的系列的条带(26)。在所图示的示例中，加热器(530)和温度传感器(534)沿着条带(26)的长度L互相交叉或交错，其中长度L是条带(26)在液体液位传感器(500)被使用时延伸跨过不同的深度的主要维度。在所图示的示例中，每个传感器(534)与其关联的或对应的加热器(530)隔开小于或等于20μm并且标称为10μm的如在沿着长度L的方向上测量到的间隔距离S。在所图示的示例中，传感器(534)及其关联的加热器(530)被成对地布置，其中邻近对中的加热器(530)与彼此分离至少25μm的如在沿着长度L的方向上测量到的距离D以减少连续加热器之间的热串扰。在一个示例中，连续加热器(530)与彼此分离在25μm和2500μm之间并且标称为100μm的距离D。

如图7中所示，在所图示的示例中，加热器(530)可以是电阻器(550)，其可以通过晶体管(552)的选择性致动来选择性地打开和关闭。每个传感器(534)可以是二极管(560)。在一个示例中，用作温度传感器的二极管(560)是P-N结二极管。每个二极管(560)具有对温度中的改变的特征响应。特别地，每个二极管(560)具有响应于温度中的改变而改变的正向电压。二极管(560)展现温度和施加电压之间的近似线性的关系。因为温度传感器(530)包括二极管或半导体结，所以传感器(500)具有较低的成本并且它们可以被使用半导体制造技术制造在条带(26)上。

图8是液体液位传感器(500)的一个示例的一部分的截面图。在所图示的示例中，条带(26)由(上面描述的)载体(222)支撑。在一个示例中，条带(26)是硅，而载体(222)包括聚合物或塑料。在所图示的示例中，加热器(530)是多晶硅加热器，其由条带(26)支撑但通过电绝缘层(562)(诸如二氧化硅层)与条带(26)分离。在所图示的示例中，加热器(530)进一步由外部钝化层(564)封装，所述外部钝化层(564)抑制加热器(530)与被感测的液体之间的接触。钝化层(564)保护加热器(530)和传感器(534)免于将否则由与被感测的液体或油墨的腐蚀性接触而另外引起的损坏。在一个示例中，外部钝化层(564)是碳化硅和/或原硅酸四乙酯(TEOS)。在其他示例中，层562、564可以被省略或者可以由其他材料形成。

如图7和8中所示，液体液位传感器(500)的构造产生提供另外的热阻R的各种层或屏障。由加热器(530)发出的热脉冲跨过这样的热阻传输到关联的传感器(534)。来自特定加热器(530)的热量传输到关联的传感器(534)的速率根据特定加热器(530)是与空气41还是液体(42)接界而变化。来自传感器(534)的信号将根据它们被跨过空气(41)还是液体(42)传输而变化。信号中的差异用于确定存储媒体内的液体的当前液位。

图9A、9B和9C是液体液位感测接口(624)和(644)的视图，所述液体液位感测接口(624)和(644)是液体液位感测接口(24)的其他示例。在图9A中，加热器(30)和传感器(34)被成对(标记为0，1，2......N)布置。液体液位感测接口(624)类似于液体液位感测接口(24)，除了加热器(30)和传感器(34)被垂直地沿着条带(26)的长度以并排对的阵列布置，而不是垂直地沿着条带(26)的长度交错或互相交叉。

图9B和9C是液体液位感测接口(644)——液体液位感测接口(24)的另一示例的视图。液体液位感测接口644类似于液体液位感测接口(24)，除了加热器(30)和传感器(34)被以垂直地沿着条带(26)的长度隔开的堆叠的阵列布置。图9C是沿着线9C-9C取的液体液位感测接口(644)的截面图，进一步图示了加热器(30)和传感器(34)的对的堆叠布置。

图9A-9C另外图示了加热器/传感器对1中的加热器(30)的脉冲产生以及热量通过邻近材料的随后耗散的示例。在图9A-9C中，随着热量进一步行进远离热源，即加热器/传感器对1中的加热器(30)，热量的温度或强度耗散或下降。在图9A-9C中通过交叉影线中的改变图示了热量的耗散。

图10是图示了根据本文中描述的原理的一个示例的随着时间的过去对加热器脉冲的不同感测温度响应的图。图10图示了图9A-9C中示出的脉冲产生的示例的一对时间同步图。图10图示了加热器传感器对1中的加热器(30)的脉冲产生与加热器/传感器对0、1和2中的传感器(34)随着时间的过去的响应之间的关系。如图10中所示，每对0、1和2中的传感器(34)中的每个的响应根据是空气还是液体在相应的加热器/传感器对0、1和2上方或与对应的加热器/传感器对0、1和2邻近而变化。在存在空气的情况下与存在液体的情况下，特征瞬态曲线和幅度规模不同。因此，来自液体液位感测接口(644)以及诸如液体液位感测接口(24)和(624)之类的其他接口的信号指示存储媒体(40)内的液体(42)的液位。

在一个示例中，诸如上面描述的控制器(230)之类的控制器通过使一对中的加热器(30)单独地产生脉冲并且相对于加热器(30)脉冲产生参数比较如从同一对中的传感器(34)感测到的温度的幅度以确定是液体(42)还是空气(41)与单独的加热器/传感器对邻近，来确定被感测的存储媒体内的液体的液位。控制器(230)针对阵列的每对执行这样的脉冲产生和感测，直到找到或标识出被感测的存储媒体(40)内的液体(42)的液位。例如，控制器(230)可以首先使对0中的加热器(30)产生脉冲并将由对0中的传感器(34)提供的感测温度与预定阈值进行比较。此后，控制器(230)可以使对1中的加热器(30)产生脉冲并将由对1中的传感器(34)提供的感测温度与预定阈值进行比较。重复该过程，直到找到或标识出液体(42)的液位。

在另一示例中，诸如上面描述的控制器(230)之类的控制器通过使一对中的加热器(30)单独地产生脉冲并且比较如由多对中的传感器(34)感测到的多个温度幅度来确定被感测的存储媒体(40)内的液体(42)的液位。例如，控制器(230)可以使对1中的加热器(30)产生脉冲，并且此后比较由对1中的传感器(34)感测到的温度、由对0中的传感器(34)感测到的温度、由对2中的传感器(34)感测到的温度等，每个温度由对1中的加热器(30)的脉冲产生所引起。在一个示例中，控制器可以利用对由单个热脉冲所引起的来自垂直地沿着液体液位感测接口(24)的不同传感器(34)的多个温度幅度的分析来确定是液体(42)还是空气(41)与具有产生了脉冲的加热器(30)的加热器传感器对邻近。在这样的示例中，控制器(230)通过使阵列的每对中的加热器(30)单独地产生脉冲并分析所得到的对应的多个不同温度幅度来执行这样的脉冲产生和感测，直到找到或标识出被感测的存储媒体(40)内的液体(42)的液位。

在另一示例中，控制器可以基于由单个热脉冲所引起的垂直地沿着液体液位感测接口(24)的多个温度幅度中的差异来确定被感测的存储媒体(40)内的液体(42)的液位。例如，如果特定传感器(34)的温度幅度相对于邻近传感器(34)的温度幅度剧烈地改变，则剧烈的改变可以指示液体(42)的液位在这两个传感器(34)处或之间。在一个示例中，控制器可以将邻近传感器(34)的温度幅度之间的差异与预定义阈值进行比较，以确定液体(42)的液位是在这两个传感器(34)的已知垂直位置处还是在这两个传感器(34)的已知垂直位置之间。

在其他示例中，诸如上面描述的控制器(230)之类的控制器基于基于来自单个传感器(34)的信号的一个瞬态温度曲线或基于来自多个传感器(34)的信号的多个瞬态温度曲线的轮廓来确定被感测的存储媒体(40)内的液体(42)的液位。在一个示例中，诸如上面描述的控制器(230)之类的控制器通过使一对中的加热器(30)单独地产生脉冲并相对于预定义阈值或预定义曲线比较由同一对中的传感器(34)产生的瞬态温度曲线以确定是液体(42)还是空气(41)与单独的加热器/传感器对邻近，来确定被感测的存储媒体(40)内的液体(42)的液位。控制器(230)针对阵列的每对执行这样的脉冲产生和感测，直到找到或标识出被感测的存储媒体(40)内的液体(42)的液位。例如，控制器(230)可以首先使对0中的加热器(30)产生脉冲并将所得到的由对0中的传感器(34)产生的瞬态温度曲线与预定阈值或预定义比较曲线进行比较。此后，控制器(230)可以使对1中的加热器(30)产生脉冲并将所得到的由对1中的传感器(34)产生的瞬态温度曲线与预定阈值或预定义比较曲线进行比较。重复该过程，直到找到或标识出液体(42)的液位。

在另一示例中，诸如上面描述的控制器(230)之类的控制器通过使一对中的加热器(30)单独地产生脉冲并比较由多对中的传感器产生的多个瞬态温度曲线来确定被感测的存储媒体(40)内的液体(42)的液位。例如，控制器(230)可以使对1中的加热器(30)产生脉冲，并且此后比较所得到的由对1中的传感器(34)产生的瞬态温度曲线、所得到的由对0中的传感器(34)产生的瞬态温度曲线、所得到的由对2中的传感器(34)产生的瞬态温度曲线等，每个瞬态温度曲线由对1中的加热器(30)的脉冲产生所引起。在一个示例中，控制器可以利用对由单个热脉冲所引起的来自垂直地沿着液体液位感测接口(24)的不同传感器(34)的多个瞬态温度曲线的分析来确定是液体(42)还是空气(41)与具有产生了脉冲的加热器(30)的加热器传感器对邻近。在这样的示例中，控制器(230)通过使阵列的每对中的加热器(30)单独地产生脉冲并分析所得到的对应的多个不同瞬态温度曲线来执行这样的脉冲产生和感测，直到找到或标识出被感测的存储媒体(40)内的液体(42)的液位。

在另一示例中，控制器可以基于由单个热脉冲所引起的由垂直地沿着液体液位感测接口(24)的不同传感器(34)产生的多个瞬态温度曲线中的差异来确定被感测的存储媒体(40)内的液体(42)的液位。例如，如果特定传感器(34)的瞬态温度曲线相对于邻近传感器(34)的瞬态温度曲线剧烈地改变，则剧烈的改变可以指示液体(42)的液位在这两个传感器(34)处或之间。在一个示例中，控制器可以将邻近传感器(34)的瞬态温度曲线之间的差异与预定义阈值进行比较，以确定液体(42)的液位是在这两个传感器(34)的已知垂直位置处还是在这两个传感器(34)的已知垂直位置之间。

图11和12是根据本文中描述的原理的一个示例的液体液位传感器(700)的图，所述液体液位传感器(700)是液体液位传感器(500)的示例。液体液位传感器(700)包括载体(722)、液体液位感测接口(224)、电接口(726)、驱动器(728)和轴环(collar)(730)。载体(722)类似于上面描述的载体(222)。在所图示的示例中，载体(722)是成型聚合物。在其他示例中，载体(722)可以包括玻璃或其他材料。

上面描述了液体液位感测接口(224)。液体液位感测接口(224)沿着载体(722)的长度被键合、胶合或以其他方式粘附到载体(722)的面。载体(722)可以由玻璃、聚合物、FR4或其他材料形成，或包括玻璃、聚合物、FR4或其他材料。

电互连(726)包括印刷电路板，所述印刷电路板具有电接触垫(236)，用于做出与(上面关于图3-5描述的)控制器(230)的电连接。在所图示的示例中，电互连(726)被键合或以其他方式粘附到载体(722)。电互连(726)被电连接到驱动器(728)以及液体液位感测接口(224)的加热器(530)和传感器(534)。驱动器(728)可以是专用集成电路(ASIC)，其响应于通过电互连(726)接收的信号而驱动加热器(530)和传感器(534)。在其他示例中，对加热器(530)的驱动和由传感器(534)进行的感测可以替代地由完全集成的驱动器电路代替ASIC来控制。

轴环(730)在载体(722)周围延伸。轴环(730)用作载体(722)和其中使用传感器(700)来检测存储媒体(40)内的液体(42)的液位的液体容器之间的供应集成接口。在一些示例中，轴环(730)提供液体密封，将在被感测的存储媒体(40)内包含的液体(42)与电互连(726)分离。如图11中所示，在一些示例中，驱动器(728)以及在驱动器(728)、液体液位感测接口(224)和电互连(726)之间的电连接进一步由保护性电绝缘焊线粘合剂或密封剂(735)(诸如环氧模塑料层)覆盖。

图13-15是根据本文中描述的原理的一个示例的液体液位传感器(800)——液体液位传感器(500)的另一示例的视图。液体液位传感器(800)类似于液体液位传感器(700)，除了液体液位传感器(800)包括代替载体(722)的载体(822)并省略电互连(726)。载体(822)是印刷电路板或其他结构，其具有嵌入的电迹线和接触垫以促进安装在载体(822)上的各种电子组件之间的电连接。在一个示例中，载体(822)是编织的玻璃纤维布与环氧树脂粘合剂的复合材料。在一个示例中，载体(822)是玻璃增强的环氧层压板、管、棒或印刷电路板，诸如FR4印刷电路板。

如图14和15中所示，液体液位感测接口(224)容易地通过管芯(die)附连粘合剂(831)键合到载体(822)。液体液位感测接口(224)被进一步引线键合到短刺(acumen)或驱动器(728)，并且电接触垫(836)被提供作为载体(822)的一部分。密封剂(735)叠覆或覆盖液体液位感测接口(224)、驱动器(728)和电接触垫(836)之间的焊线。如图13中所示，轴环(730)被安置在液体液位感测接口(224)的下端和电接触垫(836)之间的密封剂(735)周围。

图16、17和18A-18E图示了根据本文中描述的原理的一个示例的液体液位传感器(800)的形成。具体地，图16图示了用于形成液体液位传感器(800)的方法(900)。如框902所指示的，液体液位感测接口(224)被附连到载体(822)。如框904所指示的，驱动器(728)也被附连到载体(822)。图18A图示了在液体液位感测接口(224)和驱动器(728)的附连之前的载体(822)。图18B图示了利用粘合剂层(831)的(在图14中示出的)液体液位感测接口(224)和驱动器(728)的附连之后的液体液位传感器(800)。在一个示例中，粘合剂层(831)被冲压(stamp)在载体(822)上以精确地定位粘合剂(831)。在一个示例中，液体液位感测接口(224)和驱动器(728)的附连进一步包括粘合剂的固化。

如图16的框906所指示的，液体液位感测接口(224)被引线键合到用作电互连的载体(822)的电接触垫(836)。如图16中的框908所指示的，然后利用密封剂(735)封装图18C中示出的焊线(841)。在一个示例中，密封剂(735)被固化。如图17中所示，在一个示例中，多个液体液位传感器(800)可以被形成为单个面板(841)的一部分。例如，具有用于多个液体液位传感器(800)的导电迹线和接触垫的单个FR4面板可以被用作可以在其上形成液体液位感测接口(224)、驱动器(728)和密封剂(735)的衬底(substrate)。如图16的框910所指示的，在这样的示例中，从面板将单独的液体液位传感器(800)单一化。如图18E所图示的，在其中液体液位传感器(800)将被结合作为液体或流体供应的一部分的应用中，轴环(730)被进一步固定到焊线841和液体液位感测接口(224)的下端(847)之间的载体(822)。在一个示例中，轴环(730)通过粘合剂黏附地键合到载体(822)，所述粘合剂随后被固化。

图19是根据本文中描述的原理的一个示例的液体液位传感器(1900)的框图。如上面所描述的，液体液位传感器(1900)包括载体(1922)。载体(1922)可以类似于上面描述的载体。即，载体(1922)可以是刚性组件，诸如印刷电路板，其提供液体液位感测接口(1924)和电互连之间的电连通性。在本说明书中，液体液位感测接口(1924)包括条带(1926)，其可以类似于上面描述的条带并且有液体液位感测设备(1925)被布置在其上。在特定示例中，载体(1922)是印刷电路板，其具有有着镀通孔的双包层单芯。这样的通孔用于将电接触垫带到与液体液位感测接口(1924)相同的载体(1922)侧。

在一些示例中，电互连包括多个电接触垫，其可以类似于先前描述的电接触垫。电互连，即电接触垫，从被布置在细长条带(1926)上并形成液体液位感测接口(1924)的一部分的多个液体液位感测设备(1925)收集数据。

在一些示例中，液体液位感测接口(1924)是具有高纵横比的长条管芯(sliverdie)。如上面所描述的，纵横比描述了液体液位感测接口(1924)的宽度和长度关系。在该示例中，液体液位感测接口(1924)，并且特别是细长条带(1926)，可以具有至少1∶50的纵横比。换言之，液体液位感测接口(1924)的长度可以是液体液位感测接口(1924)的宽度的50倍长。在另一示例中，宽度与长度的纵横比可以是至少1∶80。在又一示例中，宽度与长度的纵横比可以是至少1∶100。换言之，液体液位感测接口(1924)的宽度可以比液体液位感测接口(1924)的长度小两个数量级。作为特定的数值示例，液体液位感测接口(1924)可以小于220微米宽并且长于22毫米。在一些示例中，液体液位感测接口(1924)是窄(例如小于220微米宽)的长条管芯。

使用这样的窄液体液位感测接口(1924)允许增强的硅管芯分离比率以降低传感器成本。此外，长条液体液位感测接口(1924)提供对液体液位感测接口(1924)几何形状的精确控制，并且增强液体液位感测，因为液体液位感测设备(1925)的更准确布局是可能的。

如上面所描述的，液体液位感测接口(1924)包括多个液体液位感测设备(1925)。液体液位感测设备(1925)可以沿细长条带(1926)的长度延伸。不同类型的液体液位感测设备(1925)使用不同的感测方法来检测液体容器中的液体的液位。例如，阻抗液体液位感测设备(1925)检测受液体影响的设备的电容。当液体以与空气不同的速率导电时，可以使用液体液位感测设备(1925)之间的导电性来确定导电介质是空气还是液体。

在另一示例中，液体液位感测设备(1925)是热感测设备。热液体液位感测设备的示例是上面描述的加热器和传感器。液体液位感测接口(1924)可以是高分辨率液体液位感测接口(1924)，意味着它具有高密度的液体液位感测设备(1925)。例如，液体液位感测接口(1924)可以每英寸长度的细长条带(1926)包括超过80个传感器。

液体液位传感器(1900)还包括多个隔热组件(1927)。这些隔热组件(1927)被布置在细长条带(1926)上，并组成液体液位感测接口(1924)的一部分。隔热组件使邻近的液体液位感测设备(1925)隔热。例如，如上面结合图9A-9C所描述的，在一些情况下，从一个加热器散发的热量可以到达多个传感器，甚至是不与散发加热器配对的那些传感器。隔热组件(1927)减少将传递到非配对传感器的从加热器散发的热量的幅度。图20A、20B、21A-21C和22A-22C提供了液体液位传感器(1900)的隔热组件(1927)的示例。

图20A和20B是根据本文中描述的原理的一个示例的液体液位传感器(2000)的视图。具体地，图20A是液体液位传感器(2000)的顶视图，其中放大部分示出了被布置在其上的单独的液体液位感测设备(图19，1925)，并且图20B是沿着来自图20A的线A-A取的液体液位传感器(2000)的横截面图。

在一些方面，液体液位传感器(2000)可以类似于早期描述的液体液位传感器(图19，1900)，因为它包括载体(1922)和被布置在其上的液体液位感测接口(1924)。液体液位传感器(2000)包括被布置在液体液位感测接口(1924)的条带(1926)上的多个液体液位感测设备(图19，1925)。具体地，它包括多个加热器(2030)和传感器(2034)。为简单起见，在图20A和20B(以及以后的图中)中，描绘了几个加热器(2030-1、2030-2)和传感器(2034-1、2034-2)，但是加热器(2030)和传感器(2034)可以沿条带(1926)的长度延伸。注意，液体液位感测设备(图19，1925)，即如在至少图20中描绘的加热器(2030)和传感器(2034)，不按比例并且被放大以示出它们在液体液位感测接口(1924)上的存在。

如在图20A和20B中描绘的，加热器(2030)和传感器(2034)被配对在一起以确定是液体还是空气被布置在传感器(2034)的顶部上，并且使用这样的信息，控制器可以确定容器中的液体液位。为了做出这样的确定，如上面所描述的那样加热器(2030)生成热量，该热量朝向对应的传感器(2034)散发。基于在传感器(2034)处测量到的热量的温度以及热量传播到传感器(2034)所花费的时间量，控制器可以确定在该特定传感器处存在空气还是液体。

然而，由加热器(2030)生成的热量可以通过其上被布置加热器(2030)的硅条带(1926)中的大部分而耗散。通过硅条带(1926)传递的热量可能是不可忽视的量。此外，邻近的传感器(2034)可能检测到该传递的热量，这可能影响它自己的热量检测和对应的液体液位检测。

因此，隔热组件(图19，1927)被布置在液体液位感测接口(1924)的细长条带(1926)上，以试图减少从一个加热器(2030)朝向非配对的传感器(2034)的热传导的量。因此，在一个示例中，隔热组件(图19，1927)包括使一对对应的液体液位感测设备(图19，1925)(即，加热器(2030)/传感器(2034)对)远离条带(1926)的表面提升的平台(2036)。每个对应的加热器(2030)/传感器(2034)对可以被布置在对应的平台(2036)上。例如，第一加热器(2030-1)和第一传感器(2034-1)的第一液体液位感测设备(图19，1925)被布置在第一平台(2036-1)上，而第二加热器(2030-2)和第二传感器(2034-2)的第二液体液位感测设备(图19，1925)被布置在第二平台(2036-2)上。在这样做时，用于加热器(2030)的热量排出的有效横截面积减小，使得有较少热量传递到大部分条带(1926)，并且因此，有较少热量传递到邻近的液体液位感测设备(图19，1925)。

平台(2036)可以由与条带(1926)相同的材料形成。具体地，平台(2036)和条带(1926)二者都可以由硅形成。

如上面指出的，作为隔热组件(图19，1927)的平台(2036)减少了从一个加热器(即，第一加热器(2030-1))朝向非配对传感器(即，第二传感器(2034-2))的热排放。下面结合图25描述关于这样的平台(2036)的制造的细节。

图21A-21C是根据本文中描述的原理的另一示例的液体液位传感器(2100)的视图。具体地，图21A是液体液位传感器(2100)的顶视图，其中放大部分示出了单独的液体液位感测设备(图19，1925)，并且图21B和21C是沿着来自图21A的线A-A取的液体液位传感器(2100)的横截面图。

在一些方面，液体液位传感器(2100)可以类似于早期描述的液体液位传感器(1900)，因为它包括载体(1922)和被布置在其上的液体液位感测接口(1924)。液体液位传感器(2100)包括被布置在液体液位感测接口(1924)的条带(1926)上的多个液体液位感测设备(图19，1925)。具体地，它包括多个加热器(2030)和传感器(2034)。为简单起见，在图21A-21C中，描绘了几个加热器(2030-1、2030-2)和传感器(2034-1、2034-2)，但是加热器(2030)和热传感器(2034)可以沿着条带(1926)的长度延伸。注意，液体液位感测设备(图19，1925)，即如在至少图21中描绘的加热器(2030)和传感器(2034)，不按比例并且被放大以示出它们在液体液位感测接口(1924)上的存在。

在一个示例中，隔热组件(图19，1927)包括通过邻近的液体液位感测设备(图19，1925)(即，加热器(2030)和传感器(2034))对之间的条带(1926)的多个狭槽(slot)(2138)。例如，第一狭槽(2138-1)可以被放置在第一加热器(2030-1)/传感器(2034-1)对的一侧，并且第二狭槽(2138-2)可以被放置在第一加热器(2030-1)/传感器(2034-1)对的第二侧。类似地，第三狭槽(2138-1)可以被放置在第二加热器(2030-2)/传感器(2034-2)对的一侧，并且第四狭槽(2138-4)可以被放置在第二加热器(2030-2)/传感器(2034-2)对的第二侧。

与上面描述的平台(图20，2036)类似，狭槽(2138)减小了有效的热排出面积，从而减小了到邻近加热器/传感器对的导热率。

在一些示例中，狭槽(2138)可以被填充材料。例如，如图22C中描绘的，填充物(2140-1、2140-2、2140-3、2140-4)可以是聚合材料，诸如SU-8或光致抗蚀剂，其被布置在狭槽(2138)内。该绝缘填充物(2140)进一步增加了邻近液体液位感测设备对的隔热，并且因此减小了从一对排放到邻近对的热量的幅度。虽然特别提到了SU-8填充物和光致抗蚀剂填充物，但是可以使用任何类型的填充物(2140)，只要其具有小于形成条带(1926)的硅的导热率即可。下面结合图25描述关于狭槽(2138)的制造的细节。

图22A-22C是根据本文中描述的原理的另一示例的液体液位传感器(2200)的视图。具体地，图22A是液体液位传感器(2200)的顶视图，其中放大部分示出了单独的液体液位感测设备(图19，1925)，并且图22B和22C是沿着来自图22A的线A-A取的液体液位传感器(2200)的横截面图。

在一些方面，液体液位传感器(2200)可以类似于早期描述的液体液位传感器(1900)，因为它包括载体(1922)和被布置在其上的液体液位感测接口(1924)。液体液位传感器(2200)包括被布置在液体液位感测接口(1924)的条带(1926)上的多个液体液位感测设备(图19，1925)。具体地，液体液位传感器(2200)包括多个加热器(2030)和传感器(2034)。为简单起见，在图22A-22C中，描绘了几个加热器(2030-1、2030-2)和传感器(2034-1、2034-2)，但是加热器(2030)和传感器(2034)可以沿着条带(1926)的长度延伸。注意，液体液位感测设备(图19，1925)，即如在至少图22中描绘的加热器(2030)和传感器(2034)，不按比例并且被放大以示出它们在液体液位感测接口(1924)上的存在。

在一个示例中，隔热组件(图19，1927)包括围绕对应的液体液位感测设备(图19，1925)(即，加热器(2030)和传感器(2034))对的被布置在条带(1926)的表面上的多个凹槽(groove)(2242)。例如，可以围绕第一加热器(2030-1)/传感器(2034-1)对蚀刻第一凹槽(2242-1)，并且可以围绕第二加热器(2030-2)/传感器(2034-2)对蚀刻第二凹槽(2242-2)。

在一些示例中，凹槽(2242)可以被填充材料。例如，如图22C中描绘的，填充物(2244-1、2244-2)可以是聚合材料，诸如SU-8或光致抗蚀剂，其被布置在凹槽(2242)内。虽然特别提到了SU-8填充物或光致抗蚀剂填充物，但是可以使用任何类型的填充物(2144)，只要其具有小于形成条带(1926)的硅的导热率即可。该绝缘填充物(2244)进一步增加了邻近液体液位感测设备(图19，1925)对的隔热，并且因此减小了从一对排放到邻近对的热量的幅度。下面结合图25描述关于凹槽(2242)的制造的细节。

图23A和23B是根据本文中描述的原理的另一示例的液体液位传感器(2300)的视图。具体地，图23A是液体液位传感器(2300)的顶视图，其中放大部分示出了单独的液体液位感测设备(图19，1925)，并且图23B是沿着来自图23A的线A-A取的液体液位传感器(2300)的横截面图。

在一些方面，液体液位传感器(2300)可以类似于早期描述的液体液位传感器(1900)，因为它包括载体(1922)和被布置在其上的液体液位感测接口(1924)。液体液位传感器(2300)包括被布置在液体液位感测接口(1924)的条带(1926)上的多个液体液位感测设备(图19，1925)。具体地，液体液位传感器(2300)包括多个加热器(2030)和传感器(2034)。为简单起见，在图23A和23B中，描绘了几个加热器(2030-1、2030-2)和传感器(2034-1、2034-2)，但是加热器(2030)和传感器(2034)可以沿着条带(1926)的长度延伸。注意，液体液位感测设备(图19，1925)，即如在至少图23中描绘的加热器(2030)和传感器(2034)，不按比例并且被放大以示出它们在液体液位感测接口(1924)上的存在。

在一个示例中，隔热组件(图19，1927)包括被布置在条带(1926)和所述多个液体液位感测设备(图19，1925)(即，加热器(2030)和传感器(2034))之间的绝缘体上衬底部分(2346)。与其他隔热组件(图19，1927)一样，绝缘体上衬底部分(2346)减少了加热器(2030)/传感器(2034)对的热排出。绝缘体上衬底(2346)部分包括绝缘体层(2348)。绝缘体层(2348)可以由具有比硅条带(1926)低的导热率的任何绝缘材料形成。例如，绝缘体层(2348)可以由上面描述的SU-8或光致抗蚀剂形成。虽然特别提到了SU-8填充物或光致抗蚀剂，但是可以使用任何类型的绝缘体，只要其具有小于形成条带(1926)的硅的导热率即可。

绝缘体上衬底部分(2346)还包括衬底层(2350)，其提供液体液位感测设备(1924)的条带(1926)与液体液位感测设备(图19，1925)之间的物理连接。在一些示例中，衬底是硅，使得绝缘体上衬底(2346)部分是绝缘体上硅部分。下面结合图25描述关于绝缘体上衬底部分(2346)的制造的细节。

虽然图20-23描述了特定的隔热组件(图19，1927)，但是可以组合各种隔热组件(图19，1927)中的任何隔热组件。例如，平台(图20，2036)可以与狭槽(图21，2138)和/或绝缘体上衬底(2346)部分结合使用。

图24是图19的液体液位传感器的不完整正视图，图示了根据本文中描述的原理的一个示例的由加热器(2030)的脉冲产生所引起的示例热尖峰。在图24中，加热器(2030)和传感器(2034)被成对(标记为0，1，2......N)布置。液体液位感测接口(2424)类似于液体液位感测接口(24)，除了加热器(30)和传感器(34)被垂直地沿着条带(1926)的长度以并排对的阵列布置，而不是垂直地沿着条带(26)的长度交错或互相交叉。

图24另外图示了加热器/传感器对1中的加热器(2030)的脉冲产生以及热量通过邻近材料的随后耗散的示例。遍及条带(1926)的热量消散由曲线(2452)指示。与图9A-9C中描绘的示例相比，可以看到狭槽(2038)限制了热量向邻近传感器对的耗散。虽然图24图示了在狭槽(2138)的情况下的这样的效果，但是如果实现如本文中描述的凹槽(2242)或平台(2036)，则类似的效果将盛行(prevail)。

图25是根据本文中描述的原理的一个示例的用于形成液体液位传感器(图19，1900)的方法(2500)的流程图。如上面所描述的，液体液位传感器(图19，1900)包括液体液位感测接口(图19，1924)，所述液体液位感测接口(图19，1924)包括在细长条带(图19，1926)上形成的多个液体液位感测设备(图19，1925)。根据方法(2500)，所述多个液体液位感测设备(图19，1925)彼此隔热(框2501)。一般地，通过形成具有小于液体液位感测接口的横截面积的横截面积的热排出，可以实现使所述多个液体液位感测设备(图19，1925)彼此隔热(框2501)。本文中描述的方法中的许多方法(包括形成平台、狭槽或凹槽)形成这样的减小的横截面热排出。

因为可以使用不同的隔热组件(图19，1927)，所以使液体液位感测设备(图19，1925)彼此隔热(框2501)可以采取许多形式。例如，使所述多个液体液位感测设备(图19，1925)隔热(框2501)可以包括在邻近的液体液位感测设备(图19，1925)之间形成通过液体液位感测接口(图19，1924)的条带(图19，1926)的狭槽(图21A，2138)。在类似的示例中，使所述多个液体液位感测设备(图19，1925)隔热(框2501)可以包括围绕组成液体液位感测设备(图19，1925)的对应加热器(图20，2030)/传感器(图20，2034)对在条带(图19，1926)中形成凹槽(图22A，2242)。狭槽(图21A，2138)和凹槽(图22a，2242)可以通过任何数目的方法形成，所述方法包括浅沟槽隔离。在浅沟槽隔离中，以所期望的图案在条带(图19，1926)中形成沟槽。

在一些情况下，如图21C和22C中指示的，狭槽(图21A，2138)或凹槽(图22A，2042)可以被填充诸如二氧化硅之类的介电材料，以更进一步增加邻近液体液位感测设备(图19，1925)的隔热。然后可以执行晶片减薄过程以将过量的二氧化硅移除离开条带(图19，1926)的表面。虽然特别提及了作为填充物材料的二氧化硅，但是可以使用具有比组成条带(图19，1926)的硅的导热率小的导热率的任何数目的材料。

在另一示例中，可以对狭槽(图21A，2138)和/或凹槽(图22A，2242)进行干法蚀刻，其中掩蔽材料被向下成层并且条带(图19，1926)被离子轰击以驱逐条带(图19，1926)的暴露表面的各部分。类似地，如上面所描述的，狭槽(图21A，2138)或凹槽(图22A，2042)可以被填充诸如二氧化硅之类的介电材料，以更进一步增加邻近液体液位感测设备(图19，1925)的隔热。

在另一示例中，使所述多个液体液位感测设备(图19，1925)隔热(框2501)可以包括通过移除细长条带(图19，1926)的材料来形成液体液位感测设备(图19，1925)坐落的平台(图20，2036)而形成平台(图20，2036)。上面描述的形成狭槽(图21，2138)和凹槽(图22，2242)的那些过程可用于形成凸起的平台(图20，2036)。

在又一示例中，使所述多个液体液位感测设备(图19，1925)隔热(框2501)可以包括在条带(图19，1926)的顶部上沉积绝缘体上衬底部分(图23，2346)。这样做可能包括在条带(图19，1926)上单独地沉积绝缘体层(图23，2348)，以及然后在绝缘体层(图23，2348)上随后沉积衬底层(图23，2350)，该衬底可以是硅。在其他示例中，绝缘体层(图23，2348)和衬底层(图23，2350)可以被先前在某些操作中接合，并且然后在被接合之后沉积在条带(图19，1926)上。

这样的隔热减少了可能在从液体液位感测设备(图19，1925)中的加热器(图20，2030)散发的热量经过液体液位感测条带(图19，1926)的大部分时发生并且被与加热器(图20，2030)不配对的邻近传感器(图20，2034)检测到的热串扰。

然后可以将具有所述多个隔热的液体液位感测设备(图19，1925)的液体液位感测接口(图19，1924)耦合(框2502)到载体(图19，1922)。可以以任何数目的方式将液体液位感测接口(图19，1924)耦合(框2502)到载体(图19，1922)。例如，可以将粘合剂冲压到载体上(图19，1922)上，并且然后可以将液体液位感测接口(图19，1924)放置在粘合剂上。当粘合剂固化时，液体液位感测接口(图19，1924)固定到载体上(图19，1922)。虽然特别提到了冲压粘合剂，但是也可以使用其他方法。

根据方法(2500)，还将驱动器耦合(框2503)到载体(图19，1922)。如上面所描述的，驱动器可以控制液体液位感测设备(图19，1925)的操作，并且还可以将来自液体液位感测设备(图19，1925)的信息转播到电接触垫(图3，236)。类似于液体液位感测接口(图19，1924)，以任何数目的方式将驱动器(728)耦合(框2503)到载体(图19，1922)，所述方法包括使用粘合剂冲压。在这些示例中，在组件被附连之后，粘合剂被固化，以便将液体液位感测接口(图19，1924)和驱动器(728)永久地固定到载体(图19，1922)。

根据方法(2500)，液体液位感测设备(图19，1925)和电接触垫(图3，236)经由液体液位感测接口(图19，1924)和驱动器(728)而电耦合(框2504)在一起，使得信号可以在这些组件之间互换。例如，液体液位感测接口(图19，1924)可以被引线键合到电互连(图3，236)。

使用这样的传感器用于感测液体液位1)提供了低成本、高容积且简单的制造过程；2)隔离邻近的液体液位感测设备，以减少邻近对之间的热串扰并且从而增加液体液位感测灵敏度；3)提供高分辨率且高性能的液体液位感测平台；4)支持用于检测液体液位的多个过程；以及5)由于增加的性能而导致增加的消费者满意度。然而，预期本文中公开的设备可以解决多个技术领域中的其他问题和缺陷。

已经呈现了前面的描述以说明和描述所描述的原理的示例。该描述不意图是详尽的或将这些原理限制于所公开的任何精确形式。鉴于上面的教导，许多修改和变化是可能的。

Claims (15)

1.一种液体液位传感器，包括：

载体；

被布置在所述载体上的液体液位感测接口，所述液体液位感测接口包括：

被布置在细长条带上的多个液体液位感测设备，所述多个液体液位感测设备用来检测液体容器中的液体液位；以及

在所述细长条带上形成的多个隔热组件，用来使邻近的液体液位感测设备隔热。

2.根据权利要求1所述的液体液位传感器，其中所述液体是油墨。

3.根据权利要求1所述的液体液位传感器，其中液体液位感测设备包括加热器和传感器。

4.根据权利要求1所述的液体液位传感器，其中隔热组件是用来使对应的液体液位感测设备远离所述细长条带的表面提升的平台。

5.根据权利要求1所述的液体液位传感器，其中所述隔热组件是在邻近的液体液位感测设备之间的通过所述细长条带的狭槽。

6.根据权利要求1所述的液体液位传感器，其中所述隔热组件是围绕对应的液体液位感测设备的被布置在所述细长条带的表面中的凹槽。

7.根据权利要求1所述的液体液位传感器，其中所述隔热组件是被布置在所述细长条带和所述多个液体液位感测设备之间的绝缘体上衬底部分。

8.根据权利要求1所述的液体液位传感器，其中：

所述隔热组件是被布置在所述多个液体液位感测设备和衬底之间的热绝缘层；以及

所述热绝缘层具有比所述衬底的导热率小的导热率。

9.一种用于形成液体液位传感器的方法，包括：

使被布置在液体液位感测接口的细长条带上的多个液体液位感测设备彼此隔热；

将所述液体液位感测接口耦合到载体；

将驱动器耦合到所述载体，所述驱动器输出从所述多个液体液位感测设备收集的数据；以及

经由所述液体液位感测接口将所述多个液体液位感测设备电耦合到所述驱动器。

10.根据权利要求9所述的方法，其中隔热所述多个液体液位感测设备包括形成具有小于所述细长条带的横截面积的热排出。

11.根据权利要求9所述的方法，其中使所述多个液体液位感测设备隔热包括在邻近的液体液位感测设备之间形成通过所述细长条带的狭槽。

12.根据权利要求9所述的方法，其中使所述多个液体液位感测设备隔热包括围绕对应的液体液位感测设备的周界在所述细长条带中形成凹槽。

13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括利用具有比所述载体的材料低的导热率的材料填充所述细长条带中的狭槽和凹槽中的至少一个。

14.一种可打印液体容器，包括：

用来保持一定体积的所述可打印液体的腔室；

被布置在所述腔室内的液体液位传感器，其中所述液体液位传感器包括：

载体；

被布置在所述载体上的液体液位感测接口，所述液体液位感测接口包括：

被布置在细长条带上的多个液体液位感测设备，所述多个液体液位感测设备用来检测液体容器中的液体液位；以及

被布置在所述细长条带上的多个隔热组件，用来使邻近的液体液位感测设备隔热。

15.根据权利要求14所述的容器，其中从由热液体液位感测设备和阻抗液体液位感测设备组成的组中选择所述多个液体液位感测设备。