CN112136026A - 电容式传感器装置 - Google Patents

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S.J.西尔
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Abstract

电容式传感器包括设置在传感器组件的最末端处的金属散热器。同轴电极电互连到金属散热器。同轴电极具有中心导体、中心导体周围的电介质、以及外部导体，中心导体与金属散热器电连续。配置为邻近金属散热器装配的绝缘体配置在其中设置有电容式传感器探头的环境中将金属散热器与所选的电和热特性电和热隔离。连接器远离金属散热器设置在同轴电极上，连接器的一部分与金属散热器电连续。

Description

电容式传感器装置
技术领域
本申请文件涉及传感器，特别是与各种控制系统一起使用的电容式传感器。
背景技术
控制系统已知用于控制能量源或热源的操作，例如用于受控的烹饪系统中。在一些已知的系统中，例如油炸烹饪系统，控制系统和相关联的(多个)传感器可以用于控制在某些条件下操作的(多个)热源或(多个)燃烧器。例如，在油炸锅的情况下，控制系统和相关联的(多个)传感器可以实现为，当流体(例如食用油或清洁用水)的液位低于从燃烧器高效地移除热量以加热流体来进行烹饪或清洁所需的液位时，防止油炸锅操作。
已知的控制系统可以包括传感器，例如液位传感器，其基于浮子在轴上的位置直接感测流体的液位。在烹饪系统的情况下，在其中使用传感器的环境可能不利于平稳、连续的操作。例如，在油炸锅的情况下，碎屑可能存在于系统中的流体中，并且会阻碍浮子沿着轴的自由运动。
浮子可能卡在未指示流体实际液位的液位上。粘性浮子会在此类系统中产生问题，例如当系统中的流体不足时操作燃烧器/加热器。
还已知毛细管传感器用于流体液位感测。毛细管传感器将流体接收到毛细管中，并根据流体在管内的位置确定液位。在烹饪环境中，例如在油炸锅的情况下要确定流体在炸桶中的液位，由于可能需要感测的流体的粘度差异，毛细管传感器可能出现问题。例如，某些烹饪流体在某些温度下会处于部分固相，从而使毛细管内的毛细管作用无效，并且无法感测到液位(例如，如果流体在低温下是固体，例如猪油)。
此外，毛细管传感器可能将流体保留在毛细管中，从而在与食品有关的环境中使用会产生不卫生的状况，因为毛细管内留有流体的空间不易清洗。此外，毛细管中可能残留的气穴或气泡会受到温度变化(有时是极端的)的影响，其可能导致传感器故障。
发明内容
本公开提供了一种传感器和控制系统，其在从部分固体到低粘度的宽范围的流体粘度下操作。高度可靠且卫生的传感器实现为电容式传感器，可确定围绕传感器的流体的电容。在说明性实施例中，根据本公开的传感器设置在其中包含有流体的容器的接地结构附近，例如，靠近桶的(多个)壁或者油炸锅中的炸罐，其中桶是的流体可以是烹饪用流体(例如，食用油、猪油等)或清洁流体(例如，水等)。传感器配置为且设置为感测传感器所位于的流体的电容，例如，在传感器与桶或炸罐的壁之间，从而确定桶中的流体的相对电容(及其存在或不存在)。
根据本公开的系统包括电容式传感器，其与传感器电子器件通信。传感器电子器件与微控制器或处理器接口连接，微控制器或处理器与联锁系统通信以控制子系统。在说明性的烹饪桶的情况下，微控制器与加热系统联锁装置通信，该加热系统联锁装置例如控制启用或禁用加热系统，比如用于加热桶中的流体(例如，用于烹饪或清洁)的一个或多个燃料燃烧器。
在操作中，在说明性实施例中，食用油的电容(例如，被加热或在室温左右)明显不同于空气的电容。空气的电容也明显不同于水的电容。控制器(其从传感器电子器件接收代表来自传感器的测量的电容的信号)可以确定传感器附近的流体的存在(和/或类型)且从而激活联锁装置以允许加热系统(例如，燃烧器)操作，或防止加热系统操作。
在一些实施例中，传感器可以被校准，以使得感测到的电容(且因此传感器附近的流体的存在和液位)具体地基于传感器相对于桶或炸罐的壁和/或结构。
在油炸锅的说明性实施例中，炸锅具有形成炸罐的桶，用于接收一定体积的油。传感器设置在桶内，使得当油设置在炸罐内时，传感器设置为与炸罐内的一定体积的油接触。传感器配置为当炸罐内的油的液位处于或高于传感器的液位时检测炸罐内的油的存在。电容式传感器与控制器通信并经由传感器电子器件将信号发送到控制器，该信号代表传感器的液位处的炸罐内的油的存在或不存在。控制器接口连接到加热系统联锁装置并控制联锁装置的条件。加热系统联锁装置进而控制延伸穿过桶的一个或多个热源(例如，燃烧器)的操作。联锁装置的条件或状态启动或禁用一个或多个热源的操作。当从传感器接收到的信号代表流体(例如，烹饪用油或清洁用水)在处于或高于传感器的液位设置在炸罐内时，控制器基于经由传感器电子器件来自电容式传感器的信号将联锁装置置于允许热源的操作的状态。当从传感器接收到的信号指示流体不在处于或高于传感器的液位设置在炸罐内时，控制器将联锁装置置于防止一个或多个热源的操作的状态。
通过以下以示例方式示出和描述的本公开的详细实施例的描述，本公开的优点对于本领域技术人员将变得更加显而易见。如将意识到的，所公开的主题能够具有其他和不同的实施例，并且其细节能够在各个方面进行修改。因此，附图和说明书本质上应被认为是说明性的而不是限制性的。
附图说明
图1是根据本公开的电容式传感器的分解图。
图2A-2E是图1的电容式传感器的部件和组件的详细视图。
图3是使用图1的电容式传感器的控制系统的功能框图。
图4是由图3的控制系统控制的图1的电容式传感器的操作的流程图。
图5是具有根据本公开的用于确定油在炸罐内的存在的电容式传感器的油炸锅的说明性实施例的透视图。
图6是图5的细节图。
图7是图5的炸罐的正视截面图。
图8是图5的炸罐的另一正视截面图。
图8a是图8的视图的细节图。
图9是炸罐的一部分的俯视图，为清楚起见移除了金属网架。
具体实施方式
在图1中示出了根据本公开的构造为安装在流体环境中的电容式传感器探头。传感器探头100配置且构造为在宽范围的流体粘度(从部分固体到低粘度)内和在宽范围的温度内操作，并且通常由“食品安全”材料构成，因为这些材料可在与食品接触的烹饪环境中使用。在操作中，如以下将更详细描述的，电容式传感器探头与其中容纳探头100的环境的金属部分(例如，金属炸桶的一部分人)一起充当电容器的“板”，流体设置在充当电容器的电介质的环境中。
传感器100被实现为电容式传感器，其感测围绕传感器的流体的电容。在说明性实施例中，根据本公开的传感器设置在桶的壁之间，例如在油炸锅中，其中桶中的流体可以是烹饪用流体(例如，食用油，猪油等)或清洁流体(例如，水等)。传感器配置且设置为感测传感器与桶的壁之间的电容且从而确定桶中的流体的相对电容(或没有流体)，由此，其可以确定存在足够的流体以便向控制系统提供相关信息。
根据本公开的电容式传感器探头在图1、2A-2E和8A中最佳地示出。
传感器100可以包括金属圆柱壳体或探头散热器102，其设置在传感器组件的最末端处(例如，顶部)。壳体/散热器102包括凹部103(在图2B中最佳地示出)，其接收插座104，插座105压配合在壳体102中以与壳体102导电接合。插座104配置为接收同轴电缆的剥皮的电缆端105(图2A的细节A)，同轴电缆具有中心导体、中心导体周围的电介质、以及外部导体，以形成同轴电极106。中心导体与散热器102电连续。散热器102邻接绝缘体107，绝缘体107配置为邻接散热器装配。在该说明性实施例中，绝缘体107具有螺纹，该螺纹配置为旋入散热器102的凹部103中。O型环111可以设置在散热器102和绝缘体107之间。绝缘体107可以由PTFE、PEEK或其他材料支撑，这些材料对电传输和/或热传输绝缘，且还能够承受高达约500华氏度的温度。传感器安装件108设置为邻接且邻接绝缘体107且可以具有设置在它们之间的O型环。绝缘体107和传感器安装件108是中空的，使得同轴电极106可以延伸穿过这些本体。同轴电极106可以包封在PTFE热缩管109中。同轴电极106的远离散热器102的剥皮的电缆端110连接到连接器护套113，同轴电缆的外部导体与连接器护套113的壳体部分电连续。在电容式传感器100的一些实施例中，配件(未在图1、2A-2E和8A中示出)可以设置在散热器102下方或绝缘体107下方，以将传感器100配置为附接至立管或从其移除，以进行检查、清洁、更换等。
如图3所示，在根据本公开的系统中，电容式传感器探头100与传感器电子器件140电气/电子通信。传感器电子器件可以包括电容式传感器期间，其与传感器探头100电气通信。在说明性实施例中，传感器电子器件140包括德州仪器FDC1004 4-通道电容数字转换器集成电路(IC)，或基本等效的电路。IC的电容性通道电连接到同轴电极106的内部导体，该内部导体进而连接到传感器探头100的散热器102。储罐的IC和(多个)金属部分接地到公共接地。同轴电极106的外部导体与IC电连接，作为有源或感测屏蔽，以减少来自除了传感器探头100以外的源的电磁干扰和寄生电容。传感器电子器件140将由传感器电子器件产生的模拟电容信号转换为数字信号，以经由I2C串行总线与微控制器或处理器142通信。
仍然参考图3，微控制器142，例如STM32系列微控制器，其可从瑞士日内瓦的意法半导体(STMicroelectronics)获得，从传感器电子器件140接收数字信号。数字信号代表由传感器探头100周围的流体产生的电容水平，并作为电容值通信到微控制器142。微控制器142与联锁系统(例如，加热联锁系统)144通信，联锁系统144控制(启用/禁用)与联锁系统144通信的加热系统146。
现在参考图4，示出了微控制器142的说明性处理。微控制器142从传感器电子器件140读取数字电容值410。由微控制器程序代码实现的说明性控制处理然后确定电容值是否在传感器探头100和传感器电子器件140的最小和最大可接受范围内。在油炸锅桶应用中确定电容的说明性可接受范围可以是，例如0皮法拉(pF)(最小)至16pF(最大)。如果电容值在该最小/最大范围内，则控制器可以访问查找表414并确定适当的操作或控制信号以将进行输出416，以联锁(例如，启用或禁用)联锁装置144来控制加热系统146。在说明性实施方式中，联锁系统144可以包括固态继电器，以启动或禁用加热系统146。
仍然参考图4，如果由微控制器142读取的电容值不在最小/最大范围内，并超过最大可接受的电容值(表明存在超出电容式传感器探头100和电子器件140的设计规范的条件)，然后微控制器发出控制信号，其可以禁用或减少加热系统的操作，或其可以通知操作者。在这种情况下，微控制器142可以提示操作者确定维持或禁用操作。在实施例中，如果由微控制器142读取的电容值不在最小/最大范围内，并超过最大可接受的电容值(表明存在超出电容式传感器探头100和电子器件140的设计规范的条件)，然后微控制器禁用418联锁装置144；联锁装置144进而禁用加热系统。可以进行确定以确定微控制器142读取的电容值是否处于可接受的最小电容值420。微控制器142可以被编程为确定电容值是否处于或接近最小可接受的水平，如果是，则启用联锁装置144，但是以热量限制422控制加热系统。替代地，如果电容值不除以或接近最小可接受的水平(例如，远低于最小可接受的水平)，则可以禁用联锁装置144，且控制器可以发出操作者通知424。
在说明性烹饪的情况下(例如，其中电容式传感器100设置在烹饪桶或炸罐中，如下文详细描述的)，微控制器142与加热系统联锁装置144通信，加热系统联锁装置144控制(例如，启动或禁用)烹饪环境中的用于加热流体的加热系统(例如，一个或多个燃料燃烧器)，其中可以存在用于烹饪或清洁的流体。根据由微控制器142接收的电容值，微控制器发送信号到加热系统联锁装置144。
食用油(例如，被加热或在室温左右)的感测的电容明显不同于空气的电容。空气的电容也明显不同于水的电容(或带有清洁溶液的水，等等)。控制器142(其从传感器电子器件140接收代表来自传感器100的测量的电容的电容值信号)可以确定传感器附近的流体的存在(且在一些配置中，类型)且从而激活联锁装置以允许加热系统(例如，燃烧器)操作，或防止加热系统操作。
现在转到图5-9，更详细地示出了油炸锅10实施例，其实现了根据本公开的电容式传感器100和控制系统。油炸锅桶42接收并保持一定体积的食用油或其他烹饪介质/流体，用于烹饪要引入油炸锅中的食物。热源32配置为将热量施加到设置在桶42内的食用油。桶42配置为接收一个或多个篮(未示出)，其通过接触或浸没在加热的烹饪液体中持续期望的时间段而保持待烹饪的食物产品。
油炸锅10可以用热源32加热，例如气体燃烧器或电加热元件，以产生传递到食用油的热量。在使用气体燃烧器的实施例中，燃烧器可设置为点燃桶42外部的火焰，其中燃烧产物通过在桶下方延伸的燃烧器管32传送，燃烧器管32的表面将热量传递到烹饪液体。在使用电加热器的实施例中，加热器可以直接设置在桶内，使得加热器的表面接触烹饪流体以将热量传递给烹饪流体。
气体燃烧器或电加热器在操作期间产生大量的热以加热烹饪流体来烹饪食物。在烹饪流体是食用油的实施例中，热源操作为将桶内的食用油加热到一定温度，例如在350至400华氏度的范围内。为了使桶42中的大量食用油温度达到该温度范围，加热器源需要在高于该范围的温度下操作，以便将热量从热源传递到食用油。在燃烧器系统和电加热器的操作期间，重要的是，这些燃烧器/加热器产生的热量在操作期间从这些部件移除，以防止部件温度过高，否则会导致不安全状况，例如油炸锅部件的故障或损坏或者火灾隐患。在桶42中最小到没有流体(例如，食用油或清洁流体)的情况下，油炸锅10中的燃烧器或加热器的操作会导致操作期间的不期望的热量积聚。因此，如本文所述的电容式传感器100和控制系统的实施方式在桶42不包括足够的流体以移除热量时防止加热源操作。然而，应当理解的是，本文所述的电容式传感器和控制系统也可以在其他情况下实现，其中可以使用联锁装置(例如，启用/禁用机构)且可以使用插座内的流体的电容值来控制联锁装置(例如，具有流体储液器和输送控制部件的各种系统中的任何一种，等等)。应当注意的是，所描述的相同操作也将适用于其他情况，例如在桶中是否存在清洁流体以进行清洁桶的操作时。
例如图5所处，具有燃烧器联锁装置的油炸锅10包括桶42。桶包括前壁26、相反的右侧壁22和左侧壁24、以及后壁28。燃烧器管32延伸穿过桶42的底部，通过穿过前壁26和后壁28。炉栅40可以设置在燃烧器管32上方，炉栅40提供表面，油炸锅篮(未示出但是常规的)在篮内的食物在食用油(具体是设置在燃烧器管32上方的加热的食用油)中油炸时可以搁置在该表面上。
电容式传感器100，如之前关于图1、2A-2E和3所述，设置在桶42内的位置，该位置使散热器(102，在图1中最佳地示出)处于一液位，该液位代表桶内的所需的最小食用油液位以从燃烧器管32移除所需的热量来进行安全操作。传感器100设置为检测食用油在必需液位的存在以进行安全操作，并向微控制器142(图3)提供信号。传感器经由传感器电子器件140(上文所述)向控制器142提供电容值信号，该信号代表食用油在传感器附近在桶42内的必需液位的存在或不存在。微控制器142接收电容值信号并基于该接收到的信号提供控制信号到加热系统联锁装置144以允许燃烧器的操作(当信号表明食用油存在于必需的液位时)或阻止燃烧器的操作(当信号表明食用油不存在于必需的液位时)。
根据本公开的电容式传感器的示例位置在图6至9中示出。如图7所示，在食用油桶的情况下，传感器100的一部分可以搁置在在桶内延伸的立管120上。立管120的高度使得将传感器100的散热器102放置在针对适当的流体液位优化的高度。同轴通信电缆106延伸穿过立管120并连接至传感器电子器件(140，图3)，该传感器电子器件进而电连接至微控制器142。电容式传感器100由于传感器周围的流体产生电容值，即，在传感器与桶壁之间(在图中所示的位置，桶46的前壁26和相邻的壁22)，传感器探头充当电容器的一个板，且桶的(多冷)壁充当电容器的第二板。食用油的电容(被加热或在室温左右)明显不同于空气的电容，使得微控制器142接收代表存在的流体的测量的电容的电容值信号。基于电容值，微控制器142发送控制信号到加热系统联锁装置144以允许燃烧器操作或阻止燃烧器操作。应当理解的是，通过适当的编程，微控制器142可以确定何种类型的流体在传感器附近或可以确定碎屑或其他物质在流体内的存在。
在一些实施例中，可以校准传感器100，使得感测的电容(且因此传感器附近的流体的存在和液位)具体地基于传感器100在桶内的定位。即，感测的电容值可以是传感器相对于例如桶的壁(22，26)或在另一示例中燃烧器管32的侧壁的位置的函数。尽管可以基于传感器在桶中的特定位置来校准系统，但是关于桶的结构，本领域的普通技术人员应该理解，校准可以基于放置在传感器附近的非桶结构并如本文所述成为电路/系统的一部分。通常，传感器和结构(例如，壁)之间应存在足够的空间以使一定量的流体位于传感器和结构之间，以实现流体(例如，食用油)的可靠且可重复的电容水平。
如所述的，微控制器经由传感器电子器件140从传感器100接收信号，该信号与存在的流体的电容成比例，该电容可以基于流体的类型校准。与微控制器相关联的存储器(例如查找表)基于流体的类型保存电容信息，例如与控制信号相关联的电容值的适当范围或“窗口”，以发送到系统联锁装置144，以基于所确定的流体类型允许或阻止燃烧器操作。
在特定的说明性实施例中，传感器可以如图8、8A和9所示地设置，传感器100设置在桶42内的空间99内，其靠近燃烧器管的侧壁32b，以及桶42的前壁26和右壁22。这种定位允许传感器100与桶42内的食用油(或缺少)相互作用，然仍受桶壁和燃烧器管的侧面的保护以最小化使用油炸锅10期间的损坏。如图所示，传感器可以设置为使其中心112在右侧壁22和相邻的燃烧器管32之间基本上均匀地间隔开，如以空间X所示。在该示例中，传感器100的中心112设置为距右侧壁22大约0.9英寸且距燃烧器管32大约0.9英寸(距离Z).传感器100(且具体是散热器102)的外周，在该说明性实施例中为约0.75英寸，在散热器102的外壁与右壁22以及燃烧器管32之间形成约0.52英寸的空间。在该实施例中，传感器的中心112设置为距桶42的前壁26约0.6英寸(Y)，以及距基本上平行于前壁26的壁29约0.6英寸，并且形成右侧壁22的向内缩进22b的侧面(W)，如下面所讨论的。在一定量的食用油设置在的散热器102与桶42的各个壁和燃烧器管32的侧壁之间的情况下，空间内的特定流体(即，食用油)的电容值明显不同于设置在散热器与桶42的壁之间的空气的感测到的电容。类似地，流体(例如，食用油)的感测到的电容值明显不同于可能设置在空间中的水(例如，用于清洁操作)的感测到的电容。
如图8和8A所示，在该示例实施例中，传感器100相对于燃烧器管32的靠近传感器100的顶表面32a竖直地设置。传感器的顶部可以对准为正好在燃烧器管的顶表面32a下方，如距离T所示。距离T可以约为0.25英寸。在其他实施例中，传感器100的顶部可以处于与燃烧器管32的顶表面32a相同的高度(即，距离T为0英寸)。在这样的实施例中，传感器100可以不高于燃烧器管32的顶表面32a，以避免传感器与设置在桶42内的油炸篮(其通常搁置在金属网架40上，在图5和图6中最佳地示出)相互作用。
传感器100在桶42内的竖直部分可以大致与燃烧器管32的顶表面32a对准，使得基于由传感器100测量的电容，油的存在或不存在代表油的液位，需要该液位以覆盖燃烧器管以便从燃烧器管32充分地移走热量并将热量传递给桶42内的食用油。
在一些实施例中，可以校准传感器100和系统以提供信号，该信号被控制器理解为，当传感器100被食用油完全覆盖时(在一些实施例中，具体为散热器壳体102)，食用油围绕传感器100，即，食用油围绕传感器100的整个外周侧表面。在一些实施例中，可以校准传感器100和系统以提供信号，该信号被控制器理解为，当传感器100的90％的竖直高度或在其他实施例中是90％的总外周面积被食用油围绕时，食用油围绕传感器100。可以设想其他校准并且在本公开的范围内。
尽管图8、8A和9中描述且在本文中讨论的实施例包括设置在桶内特定位置的传感器，本领域技术人员应当理解的是，传感器可以定位或以其他方式设置在桶中的其他位置。
在一些实施例中，当测量的电容未落入食用油(室温到热)、水或空气的校准的电容的值(或值的范围)内时，控制器可以被编程以向用户提供错误消息(通过消息板、数字读数、警告灯等)。在这种情况下，传感器100可能无法正常运行，或者传感器100的表面或可能壁的靠近传感器100的表面(侧壁22、燃烧器管32等)可能覆盖有异物，使得测量的电容不同于正常校准的电容。错误消息可以提示用户调查原因，并采取措施以解决原因，例如机械地清洁传感器100的表面或桶42的壁以尝试清除错误消息。
如图7-9所示，在一些实施例中，左右侧壁22，24可以配置为最大化在燃烧器管上方设置在桶42内的油量并最小化在燃烧器管32的侧面上设置在桶内的油量。这种构造改善了油在桶内的循环，并最小化油的局部加热，从而延长了油的使用寿命。在一些实施例中，左右侧壁可以包括变窄区域22b(左侧壁24与右壁22具有相同的设计)，其中右壁22b的与燃烧器管32的侧面对准的部分向内延伸，以最小化右壁与燃烧器管32的侧面之间的空间，同时允许燃烧器管上方的桶的体积宽于燃烧器管上方。
尽管在说明性实施例中本文所述的传感器配置且设置为感测传感器与桶壁之间的电容，且从而确定桶中的流体(或缺少)的相对电容，由此可以确定存在足够的流体以向控制系统提供相关信息，但本领域技术人员应当理解的是，代替桶的金属/导电壁，可以使用传感器如所述的来确定传感器和另一结构之间的电容，且在除油炸桶之外的不同情况下使用根据本公开的电容式传感器和控制系统。例如，在非油炸锅的情况(或非金属或金属储液器的情况)下，可以提供接近传感器的导电结构(而不是环境结构的壁)，并且根据本公开进行操作以感测储液器的内容物的电容。
虽然联锁系统和加热系统在本文描述和示出为分立系统，应当理解的是，控制受控系统(例如，加热系统)的联锁机构由于电容值可以是集成系统，联锁机构作为受控系统(例如，加热/燃烧器)的集成部分。
尽管本文公开了各种实施例，但是应当理解，本发明不限于此，并且可以在不脱离本公开的情况下进行修改。本公开的范围由所附权利要求书限定，并且意在将包含在权利要求书含义内的所有装置(无论是字面意义上的还是等同的意义上)都包含在其中。

Claims (20)

1.一种电容式传感器探头，包括：
金属壳体散热器，设置在传感器组件的最末端处；
互连到所述金属壳体散热器的同轴电极，所述同轴电极具有中心导体、所述中心导体周围的电介质、以及外部导体，所述中心导体与所述金属壳体散热器电连续；
绝缘体，配置为邻近所述金属壳体散热器装配，且配置为在其中设置有所述电容式传感器探头的环境中将所述金属壳体散热器与所选的电和热特性电和热隔离；以及
连接器，远离所述金属壳体散热器设置在所述同轴电极上，所述连接器的一部分经由所述同轴电极的外部导体与所述金属壳体散热器电连续，且所述连接器的第二部分经由所述同轴电极的中心导体与所述金属壳体散热器电连续。
2.如权利要求1所述的电容式传感器探头，还包括邻近所述绝缘体设置的传感器安装件，所述绝缘体和传感器安装件具有内部中空部分，所述同轴电极延伸穿过所述内部中空部分。
3.如权利要求1所述的电容式传感器探头，其中所述金属壳体散热器是圆柱形的。
4.如权利要求1所述的电容式传感器探头，其中所述金属壳体散热器包括凹部，所述凹部配置为接收压配合到所述金属壳体散热器中的插座，以提供所述电容式传感器探头的其他部件与所述金属壳体散热器的导电接合。
5.如权利要求1所述的电容式传感器探头，其中所述同轴电极是同轴电缆。
6.如权利要求5所述的电容式传感器探头，其中所述同轴电缆的形成所述同轴电极的部分压配合到插座中，所述插座压配合到所述金属壳体散热器中，以提供所述电容式传感器探头的同轴电极与所述金属壳体散热器的导电接合。
7.如权利要求1所述的电容式传感器探头，其中所述绝缘体具有螺纹，所述螺纹配置为旋入所述金属壳体散热器的一部分中。
8.如权利要求1所述的电容式传感器探头，其中所述绝缘体由一材料构成，所述材料与以下中的至少一个绝缘：电传输或高达约500华氏度的热传输。
9.如权利要求1所述的电容式传感器探头，其中所述电容式传感器探头配置为设置在油炸锅桶内，使得所述电容式传感器探头设置为与所述油炸锅桶内的一定体积的流体连通。
10.如权利要求9所述的电容式传感器探头，其中所述电容式传感器探头与控制系统电气通信，且所述传感器和控制系统被校准以确定流体存在于所述桶中。
11.如权利要求9所述的电容式传感器探头，其中所述电容式传感器探头设置在所述油炸锅桶的内部金属角落附近，以感测所述电容式传感器探头和所述油炸锅桶的内部金属角落之间的所述油炸锅桶内的一定体积的流体的电容。
12.一种电容式传感器和系统，包括：
电容式传感器，设置在桶内且设置为与所述桶内的一定体积的流体连通，所述电容式传感器具有设置在所述传感器组件的最末端处的金属散热器，同轴电极电互连到所述金属散热器，所述同轴电极具有中心导体、所述中心导体周围的电介质、以及外部导体，所述中心导体与所述金属散热器电连续，所述绝缘体配置为邻近所述金属散热器装配，且配置为将所述金属散热器与所选的电和热特性电和热隔离，以及连接器，其远离所述金属壳体散热器设置在所述同轴电极上，所述连接器的一部分经由所述同轴电极的外部导体与所述金属壳体散热器电连续，且所述连接器的第二部分经由所述同轴电极的中心导体与所述金属壳体散热器电连续；
传感器电子器件，处理与所述电容式传感器电子通信的信号；以及
控制器，从所述传感器电子器件接收代表来自所述电容式传感器的电容值的信号，并基于所述电容值发送控制信号以控制一个或多个装置的操作。
13.如权利要求12所述的电容式传感器和系统，其中，当从所述电容式传感器接收到的所述信号代表流体在处于或高于所述电容式传感器的液位设置在所述桶内时，所述控制器允许所述一个或多个装置的操作。
14.如权利要求12所述的电容式传感器和系统，其中，当从所述电容式传感器接收到的所述信号代表流体不在处于或高于所述电容式传感器的液位设置在所述桶内时，所述控制器阻止所述一个或多个装置的操作。
15.如权利要求12所述的电容式传感器和系统，其中所述电容式传感器设置在所述油炸锅桶的内部金属角落附近，以感测所述电容式传感器和所述油炸锅桶的内部金属角落之间的所述油炸锅桶内的一定体积的流体的电容。
16.如权利要求12所述的电容式传感器和系统，其中所述绝缘体由一材料构成，所述材料与以下中的至少一个绝缘：电传输或高达约500华氏度的热传输。
17.一种构造电容式传感器的方法，包括：
提供金属壳体散热器，设置在传感器组件的最末端处；
配置互连到所述金属散热器的同轴电极，所述同轴电极具有中心导体、所述中心导体周围的电介质、以及外部导体，所述中心导体与所述金属散热器电连续；
定位绝缘体，其配置为邻近所述金属散热器装配，且配置为在其中设置有所述电容式传感器探头的环境中将所述金属散热器与所选的电和热特性电和热隔离；以及
连接远离所述金属散热器设置在所述同轴电极上的连接器，所述连接器的一部分经由所述同轴电极的外部导体和所述同轴电极的中心导体中的一个与所述金属散热器电连续。
18.如权利要求17所述的构造电容式传感器探头的方法，所述电容式传感器探头还包括邻近所述绝缘体设置的传感器安装件，所述绝缘体和传感器安装件具有内部中空部分，所述同轴电极延伸穿过所述内部中空部分。
19.如权利要求17所述的构造电容式传感器探头的方法，其中提供设置在传感器组件的最末端处的金属散热器的步骤包括提供圆柱形金属散热器。
20.如权利要求17所述的构造电容式传感器探头的方法，其中配置电互连到所述金属散热器的同轴电极的步骤包括将同轴电缆的一部分电连接到所述金属散热器。
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