CN112880772A - 水位检测装置、方法、存储介质及电水壶 - Google Patents

水位检测装置、方法、存储介质及电水壶 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种水位检测装置、方法、存储介质及电水壶，该水位检测装置包括高水位探针和低水位探针，高水位探针和低水位探针通过电阻串接起来，共用一个底座耦合器触点，底座耦合器与控制器连接以实现水位检测。具体检测水位的方法为：通过将高、低水位探针之间串联一个电阻，根据加水过程中水淹过不同水位探针产生电压突变时的突变电压，更新设置高、低水位电压阀值，以解决烧自来水易结垢导致干烧和蒸馏水检测失效之间的矛盾问题，本发明利用单个I O口实现高低水位信号检测，减少耦合器触点以减小尺寸，降低成本，保证用户使用自来水烧水，壶身结垢后不易干烧，使用蒸馏水加水不溢水，满足用户使用不同水质时均能够正常加水和烧水的需求。

Description

水位检测装置、方法、存储介质及电水壶
技术领域
本发明涉及生活电器技术领域，尤其涉及一种水位检测装置、方法、存储介质及电水壶。
背景技术
随着人们生活水平逐渐提高，消费者对电水壶的性能要求也越来越高。目前，市面上的电水壶功能越来越多，智能化程度也越来越高，比如很多产品具有智能烧水、自动进水等功能，在实现上述功能时，则需要能够准确检测水温和水位等信号。
现有技术中常规的水位检测方案是程序设置某一固定电压阀值，当水位信号达到设定的电压阀值时，则判定为水已达到预设的水位高度，反之，则认为未达到预设的水位高度。因用户使用的水质具有多样性，可以使用自来水或蒸馏水进行加水，若将电压阀值设置为某一固定值，则无法解决自来水结垢易干烧和蒸馏水检测失效的矛盾。
发明内容
本发明提出了一种水位检测装置、方法、存储介质及电水壶，解决了现有电水壶在进行水位检测时，将电压阀值设置为某一固定值，无法解决自来水结垢易干烧和蒸馏水检测失效之间的矛盾问题。
本发明的一个方面，提供了一种水位检测装置，所述装置包括电阻以及设置在待测试容器中用于检测高水位的高水位探针和用于检测低水位的低水位探针；
所述高水位探针和低水位探针通过所述电阻串接，所述低水位探针的检测端与待测试容器底座耦合器的检测触点连接，底座耦合器与控制器连接，以供控制器通过所述检测触点检测待测试容器加水过程中水位检测装置产生的电压突变，并根据检测到的电压突变实现水位检测。
本发明的另一个方面，提供了一种应用如上所述的水位检测装置检测水位的方法，所述方法包括：
根据待测试容器中当前水量对应水位检测装置的初始电压和当前的低水位电压阀值、高水位电压阀值判断待测试容器的初始水位状态；
若所述初始水位状态为缺水状态，则启动加水操作并检测待测试容器加水过程中水位检测装置产生的电压突变；
当检测到第一次电压突变时，判定当前水位状态为介于低水位和高水位之间的中间水位状态，并根据产生第一次电压突变时的第一突变电压更新低水位电压阀值，以进行水位检测；
当检测到第二次电压突变时，判定当前水位状态为满水状态，并根据产生第二次电压突变时的第二突变电压更新高水位电压阀值，以进行水位检测。
可选地，所述根据待测试容器中当前水量对应水位检测装置的初始电压和当前的低水位电压阀值、高水位电压阀值判断待测试容器中的初始水位状态，包括：
比较所述初始电压与当前的低水位电压阀值、高水位电压阀值的大小关系，若所述初始电压小于当前的低水位电压阀值，则判断待测试容器的初始水位状态为缺水状态；若所述初始电压大于当前的低水位电压阀值，且小于当前的高水位电压阀值，则判断待测试容器的初始水位状态为中间水位状态；若所述初始电压大于当前的高水位电压阀值，则判断待测试容器的初始水位状态为满水状态。
可选地，所述方法还包括：
若所述初始水位状态为中间水位状态，则启动加水操作并检测待测试容器加水过程中水位检测装置产生的电压突变；
当检测到第一次电压突变时，判定当前水位状态为满水状态，并根据产生第一次电压突变时的第三突变电压更新高水位电压阀值，以进行水位检测。
可选地，所述方法还包括：
若所述初始水位状态为满水状态，则禁止执行加水操作。
可选地，所述方法还包括：
根据更新后的低水位电压阀值和高水位电压阀值进行水位检测。
可选地，所述根据产生第一次电压突变时的第一突变电压更新低水位电压阀值包括：
根据预设回差值对第一突变电压进行调整，并根据调整后的第一突变电压更新低水位电压阀值。
可选地，所述根据产生第二次电压突变时的第二突变电压更新高水位电压阀值包括：
根据预设回差值对第二突变电压进行调整，并根据调整后的第二突变电压更新高水位电压阀值。
此外，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上所述方法的步骤。
此外，本发明实施例还提供了一种电水壶，包括如上所述的水位检测装置、底座耦合器和控制器，所述控制器包括存储器、处理器及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述方法的步骤。
本发明实施例提供的水位检测装置、方法、存储介质及电水壶，通过将高、低水位探针之间串联一个电阻，根据加水过程中水淹过不同水位探针产生电压突变时的突变电压，更新设置高、低水位电压阀值以进行水位检测，解决了烧自来水易结垢导致干烧和蒸馏水检测失效之间的矛盾问题，保证用户使用自来水烧水，壶身结垢后不易干烧，使用蒸馏水加水不溢水，满足用户使用不同水质时均能够正常加水和烧水的需求，而且本发明利用单个IO口实现高低水位信号检测，减少耦合器触点能够以减小耦合器尺寸，降低耦合器成本。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明实施例提供的一种水位检测装置的电气连接示意图；
图2本发明实施例中提出的不同水质的电压突变示意图；
图3为本发明实施例提供的一种检测水位的方法的流程示意图；
图4为本发明实施例提供的一种电水壶的电气连接示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
图1示意性示出了本发明实施例的水位检测装置的结构示意图。本发明实施例提供的水位检测装置包括：电阻以及设置在待测试容器中用于检测高水位的高水位探针和用于检测低水位的低水位探针；
所述高水位探针和低水位探针通过所述电阻串接，所述低水位探针的检测端与待测试容器底座耦合器的检测触点连接，底座耦合器与控制器连接，以供控制器通过所述检测触点检测待测试容器加水过程中水位检测装置产生的电压突变，并根据检测到的电压突变实现水位检测。
具体的，本发明实施例利用加水过程中水淹过高、低水位探针时会产生电压突变，且不同水质电压突变的大小不一样，从而根据电压突变的大小调整水位电压阀值，实现水位检测，以满足用户使用不同水质时均能够正常加水和烧水。
图2为不同水质的电压突变示意图，在加水过程中，当水分别碰到低、高水位探针时电压均有突变，水质不同，电压突变的大小不一样，水越纯净，电压突变越小。
图3示意性示出了本发明一个实施例的检测水位的方法的流程图。本实施例提供的检测水位的方法应用如上实施例所述的水位检测装置实现，参照图3，本发明实施例提出的检测水位的方法具体包括如下所示步骤：
S11、根据待测试容器中当前水量对应水位检测装置的初始电压和当前的低水位电压阀值、高水位电压阀值判断待测试容器的初始水位状态。
本实施例中，判断待测试容器中的初始水位状态的实现方式如下，具体包括：比较所述初始电压与当前的低水位电压阀值、高水位电压阀值的大小关系，若所述初始电压小于当前的低水位电压阀值，则判断待测试容器的初始水位状态为缺水状态；若所述初始电压大于当前的低水位电压阀值，且小于当前的高水位电压阀值，则判断待测试容器的初始水位状态为中间水位状态；若所述初始电压大于当前的高水位电压阀值，则判断待测试容器的初始水位状态为满水状态。
S12、若所述初始水位状态为缺水状态，则启动加水操作并检测待测试容器加水过程中水位检测装置产生的电压突变；
S13、当检测到第一次电压突变时，判定当前水位状态为介于低水位和高水位之间的中间水位状态，并根据产生第一次电压突变时的第一突变电压更新低水位电压阀值，以进行水位检测；
S14、当检测到第二次电压突变时，判定当前水位状态为满水状态，并根据产生第二次电压突变时的第二突变电压更新高水位电压阀值，以进行水位检测。
其中，根据产生第一次电压突变时的第一突变电压更新低水位电压阀值包括：根据预设回差值对第一突变电压进行调整，并根据调整后的第一突变电压更新低水位电压阀值。
其中，根据产生第二次电压突变时的第二突变电压更新高水位电压阀值包括：根据预设回差值对第二突变电压进行调整，并根据调整后的第二突变电压更新高水位电压阀值。
具体的，本实施例以初始电压为0V为例进行说明。此时，初始水位状态为缺水状态，启动加水操作，当启动加水时，此时空壶电压为0V，随着水位升高，当水位到达低水位探针时，此时水位电压由0V突变至U1N(N＝1,2,3,…)，记录UAN＝U1N-ΔU(N＝1,2,3,…)，UAN作为低水位的电压阀值；其中，ΔU为预设回差值，而U1N为水位到达低探针后的实际电压值，低水位电压阀值的设定要小于实际的电压值，所以此处需要减去ΔU，而ΔU的选值大小需要满足以下条件：探针有水时实际电压大于阀值电压和探针缺水时实际电压小于阀值电压。
随着水位继续上升，当到达高水位探针时，此时水位电压由U1N突变至U2N，U2N为水位到达高探针后的实际电压值，此时记录UBN＝U2N-ΔU(N＝1,2,3,…)，UBN作为高水位的电压阀值。
水位电压检测到两次突变后，待测试容器中当前水位状态为满水状态，此时则停止加水。
在得到更新后的低水位电压阀值和高水位电压阀值时，根据更新后的低水位电压阀值和高水位电压阀值进行水位检测。
具体的，若当前水位电压U＞UBN时，则判断容器内水位为满水状态；若当前水位电压UBN＞U＞UAN时，则判断容器内水位为在高、低水位探针之间的中间水位状态；若当前水位电压U＜UAN，则判断容器内水位为缺水状态。当检测到当前水位电压U小于UAN时，重新启动加水，再次检测产生电压突变时的突变电压，以用于更新水位电压阀值。
在本发明实施例提供的检测水位的方法中，在根据产生电压突变时的突变电压对高、低水位电压阀值进行更新后，即可得到准确的符合当前水质的判断水位高低的水位电压阀值，此时根据更新后的低水位电压阀值和高水位电压阀值进行水位检测，解决了烧自来水易结垢导致干烧和蒸馏水检测失效之间的矛盾问题，保证用户使用自来水烧水，壶身结垢后不易干烧，使用蒸馏水加水不溢水，进而满足用户使用不同水质时均能够正常加水和烧水的需求。
进一步地，在本发明实施例提供的检测水位的方法中，若所述初始水位状态为中间水位状态，则启动加水操作并检测待测试容器加水过程中水位检测装置产生的电压突变；当检测到第一次电压突变时，判定当前水位状态为满水状态，并根据产生第一次电压突变时的第三突变电压更新高水位电压阀值，以进行水位检测。
进一步地，在本发明实施例提供的检测水位的方法中，若所述初始水位状态为满水状态，则禁止执行加水操作。
采用本发明实施例提供的检测水位的方法实现水位检测时，当容器中加热自来水时，容器内部结垢，此时的空壶电压不为0V，水位电压突变值U1N和U2N同时会更大，因此实际更新的UAN和UBN也比较大。故容器内部结垢后的空壶电压即使不为0V，但也小于此时更新的电压阀值UAN，可以正常启动加水，解决容器内部结垢后空壶电压较高误判为有水而直接启动加热导致干烧。而对于蒸馏水，其实际更新的UAN和UBN虽然比较小，但是依然存在对应的高、低电压阈值，因此，加水时能够实现水位检测，以保证不溢水。
对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。
本发明实施例提供的检测水位的方法，通过将高、低水位探针之间串联一个电阻，根据加水过程中水淹过不同水位探针产生电压突变时的突变电压，更新设置高、低水位电压阀值以进行水位检测，解决了烧自来水易结垢导致干烧和蒸馏水检测失效之间的矛盾问题，保证用户使用自来水烧水，壶身结垢后不易干烧，使用蒸馏水加水不溢水，满足用户使用不同水质时均能够正常加水和烧水的需求，而且本发明利用单个IO口实现高低水位信号检测，减少耦合器触点能够以减小耦合器尺寸，降低耦合器成本。
此外，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上所述方法的步骤。
本实施例中，所述检测水位的方法如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
在本发明另一实施例中，还提供了一种电水壶，如图4所示，所述的电水壶包括如上所述的水位检测装置、底座耦合器和控制器，所述控制器包括存储器、处理器及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述各个电水壶边刷的速度检测方法实施例中的步骤，例如图3所示的S11～S14。
进一步地，如图4所示，所述电水壶还包括感温包，以及与底座耦合器连接的感温包信号线、感温包电源5V线、火线ACL、零线ACN和PE线。
进一步地，如图4所示，所述电水壶还包括壶身限温器，所述底座耦合器与电水壶的壶身之间通过壶身限温器进行连接。
示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述电水壶控制器中的执行过程。
本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，本申请所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种水位检测装置，其特征在于，所述装置包括电阻以及设置在待测试容器中用于检测高水位的高水位探针和用于检测低水位的低水位探针；
所述高水位探针和低水位探针通过所述电阻串接，所述低水位探针的检测端与待测试容器底座耦合器的检测触点连接，底座耦合器与控制器连接，以供控制器通过所述检测触点检测待测试容器加水过程中水位检测装置产生的电压突变，并根据检测到的电压突变实现水位检测。
2.一种应用如权利要求1所述的水位检测装置检测水位的方法，其特征在于，所述方法包括：
根据待测试容器中当前水量对应水位检测装置的初始电压和当前的低水位电压阀值、高水位电压阀值判断待测试容器的初始水位状态；
若所述初始水位状态为缺水状态，则启动加水操作并检测待测试容器加水过程中水位检测装置产生的电压突变；
当检测到第一次电压突变时，判定当前水位状态为介于低水位和高水位之间的中间水位状态，并根据产生第一次电压突变时的第一突变电压更新低水位电压阀值，以进行水位检测；
当检测到第二次电压突变时，判定当前水位状态为满水状态，并根据产生第二次电压突变时的第二突变电压更新高水位电压阀值，以进行水位检测。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据待测试容器中当前水量对应水位检测装置的初始电压和当前的低水位电压阀值、高水位电压阀值判断待测试容器中的初始水位状态，包括：
比较所述初始电压与当前的低水位电压阀值、高水位电压阀值的大小关系，若所述初始电压小于当前的低水位电压阀值，则判断待测试容器的初始水位状态为缺水状态；若所述初始电压大于当前的低水位电压阀值，且小于当前的高水位电压阀值，则判断待测试容器的初始水位状态为中间水位状态；若所述初始电压大于当前的高水位电压阀值，则判断待测试容器的初始水位状态为满水状态。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述初始水位状态为中间水位状态，则启动加水操作并检测待测试容器加水过程中水位检测装置产生的电压突变；
当检测到第一次电压突变时，判定当前水位状态为满水状态，并根据产生第一次电压突变时的第三突变电压更新高水位电压阀值，以进行水位检测。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述初始水位状态为满水状态，则禁止执行加水操作。
6.根据权利要求2-5任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据更新后的低水位电压阀值和高水位电压阀值进行水位检测。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据产生第一次电压突变时的第一突变电压更新低水位电压阀值包括：
根据预设回差值对第一突变电压进行调整，并根据调整后的第一突变电压更新低水位电压阀值。
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据产生第二次电压突变时的第二突变电压更新高水位电压阀值包括：
根据预设回差值对第二突变电压进行调整，并根据调整后的第二突变电压更新高水位电压阀值。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求2-8任一项所述方法的步骤。
10.一种电水壶，包括如权利要求1所述的水位检测装置、底座耦合器和控制器，所述控制器包括存储器、处理器及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求2-8任一项所述方法的步骤。
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