CN214538140U - 一种基于柔性fpc电路的连续液位传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于柔性FPC电路的连续液位传感器，其包括FPC、封装在所述FPC的一侧的至少一个感应PAD和封装在所述FPC的另一侧的连续式液位感应芯片，所述连续式液位感应芯片用于读取所述感应PAD的电容感应值并与内部存储器保存的感应阈值进行比对后输出液位值信号，至少一个所述感应PAD与所述连续式液位感应芯片形成感应通路，所述FPC于所述感应PAD的一侧设有固定装置。其不会影响水质，避免对水箱容器内的液体造成污染，还可应用于弧面结构中，连续式液位感应芯片可根据读取到的感应PAD的电容感应值并与内部存储器保存的感应阈值进行比对后输出液位值信号，使其读出的液位值信号更实时且详细精确，可大幅度降低占用面积和制造成本。

Description

一种基于柔性FPC电路的连续液位传感器

技术领域

本实用新型涉及一种液位传感器技术领域，更具体地说，涉及一种基于柔性FPC电路的连续液位传感器。

背景技术

随着社会的进步，我们的生活也不断向自动化、智能化方向发展。在日常生活中很多家电产品都要求我们对液位进行测量，以满足人们对舒适生活的需要。带有水箱或其它水容器的电器通常都需要检测水位。目前，水位检测装置比较常用的是干簧管液位检测或者其它液位传感器检测。家电产品通常采用以下这几种产品：干簧管，霍尔，金属探头，光电检测装置等进行液位检测。

以上各种液位检测方式一般用于平面安装，鲜用于弧面结构，且大部分检测方式需要将检测装置放入水箱容器中，检测装置长时间浸泡水中，会因老化产生发黄，发粘等现象，死角位置很难清洗，影响水质，甚至对液体造成污染。

而有些采用柔性电容液位传感器虽然能解决上述部分问题，但是其功能过于单一，只能检测到水箱容器中有水或无水，用户无法实时且详细精确地掌握水箱容器内的容量情况，以至于无法根据容量情况选择是否加水，错过加水时间后很容易使得水箱容器长时间处于无水状态，严重影响设备的稳定运行，严重时甚至会危机用户的生命。虽然也可以采用多个电容液位传感器来了解水箱容器内的容量情况，但是设置多个电容液位传感器会导致成本大幅上升，结构也非常复杂，占用的面积成倍增加，有些水箱容器也没有足够空间可以安装这么多的电容液位传感器，其安装难度非常大，且仍然存在无法实时且详细精确地掌握水箱容器内的容量情况的问题，如设置5个电容液位传感器，那么只能知道5个电容液位传感器对应的位置有水或无水，无法实时且详细精确判断水位的具体位置。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供了一种基于柔性FPC电路的连续液位传感器，感应PAD可通过固定装置直接固定在水箱容器的外壁上，即可感应到水箱容器内部的水位情况，其可实现非接触式液位测量，无需将检测装置放入水箱容器中，避免检测装置长时间浸泡在水中，进而避免检测装置老化引起的发黄、发粘等现象，也不会影响水质，避免对水箱容器内的液体造成污染。由于FPC体积小、重量轻，可用于精密小型电子设备应用中，可弯折、挠曲贴合，除了能静态挠曲外还可动态挠曲，使得其可应用于弧面结构中，其可通过固定装置直接固定于圆弧面、波浪面或直面等多种结构外壳的容器上使用，可用于安装任意几何形状设备机体中。连续式液位感应芯片可根据读取到的感应PAD的电容感应值并与内部存储器保存的感应阈值进行比对后输出液位值信号，使其读出的液位值信号更实时且详细精确，如设置1个感应PAD时，感应PAD检测水位的电容信号，连续式液位感应芯片可根据读取到的感应PAD的电容感应值并与内部存储器保存的感应阈值进行比对后输出液位值信号，如21.53，即液位位于 21.53％的位置。其无需设置多个液位传感器，其最少只需设置一个感应PAD即可实现了解水箱内详细精确的容量情况，其可大幅度降低占用面积和制造成本，大部分水箱容器都可以容纳，且只需一次安装即可。

本实用新型所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种基于柔性FPC电路的连续液位传感器，其包括FPC、封装在所述FPC的一侧的至少一个感应PAD和封装在所述FPC 的另一侧的连续式液位感应芯片，所述连续式液位感应芯片用于读取所述感应 PAD的电容感应值并与内部存储器保存的感应阈值进行比对后输出液位值信号，至少一个所述感应PAD与所述连续式液位感应芯片形成感应通路，所述FPC于所述感应PAD的一侧设有固定装置。

进一步地，所述感应PAD至少有两个，其包括呈点对称设置的第一感应PAD 和第二感应PAD，所述第一感应PAD用于感应有水区域，所述第二感应PAD用于感应无水区域。

进一步地，所述第一感应PAD和第二感应PAD的形状为正方形、长方形、三角形或梯形。

进一步地，所述感应PAD有多个且由上到下依次顺序布设于所述FPC的一侧。

进一步地，所述连续式液位感应芯片的数量为1个或与所述感应PAD的数量相对应。

进一步地，所述固定装置为背胶、卡扣或螺丝。

进一步地，所述连续式液位感应芯片为连续式液位MCU芯片。

进一步地，所述FPC于所述连续式液位感应芯片的一侧设有与所述连续式液位感应芯片电连接的数据转换装置和数据传输装置。

进一步地，所述数据传输装置为无线传输装置。

进一步地，所述连续式液位感应芯片电连接有液位值显示装置。

本实用新型具有如下有益效果：

感应PAD可通过固定装置直接固定在水箱容器的外壁上，即可感应到水箱容器内部的水位情况，其可实现非接触式液位测量，无需将检测装置放入水箱容器中，避免检测装置长时间浸泡在水中，进而避免检测装置老化引起的发黄、发粘等现象，也不会影响水质，避免对水箱容器内的液体造成污染。由于FPC 体积小、重量轻，可用于精密小型电子设备应用中，可弯折、挠曲贴合，除了能静态挠曲外还可动态挠曲，使得其可应用于弧面结构中，其可通过固定装置直接固定于圆弧面、波浪面或直面等多种结构外壳的容器上使用，可用于安装任意几何形状设备机体中。连续式液位感应芯片可根据读取到的感应PAD的电容感应值并与内部存储器保存的感应阈值进行比对后输出液位值信号，使其读出的液位值信号更实时且详细精确，如设置1个感应PAD时，感应PAD检测水位的电容信号，连续式液位感应芯片可根据读取到的感应PAD的电容感应值并与内部存储器保存的感应阈值进行比对后输出液位值信号，如21.53，即液位位于21.53％的位置。其无需设置多个液位传感器，其最少只需设置一个感应PAD 即可实现了解水箱内详细精确的容量情况，其可大幅度降低占用面积和制造成本，大部分水箱容器都可以容纳，且只需一次安装即可。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种基于柔性FPC电路的连续液位传感器的正视图。

图2为图1的后视图。

图3为图1的右视图。

图4为本实用新型提供的一种基于柔性FPC电路的连续液位传感器安装于移动容器上的示意图。

图5为本实用新型提供的一种基于柔性FPC电路的连续液位传感器安装于弧面曲面结构上的示意图。

图6为本实用新型提供的另一种基于柔性FPC电路的连续液位传感器的右视图。

图7为本实用新型提供的又一种基于柔性FPC电路的连续液位传感器的右视图。

图8为本实用新型提供的再一种基于柔性FPC电路的连续液位传感器的右视图。

图9为本实用新型提供的另一种基于柔性FPC电路的连续液位传感器的正视图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型进行详细的说明，实施例仅是本实用新型的优选实施方式，不是对本实用新型的限定。

请参阅图1至图5，为本实用新型提供的一种基于柔性FPC电路的连续液位传感器，其包括FPC1、封装在所述FPC1的一侧的至少一个感应PAD2和封装在所述 FPC1的另一侧的连续式液位感应芯片3，所述连续式液位感应芯片3用于读取所述感应PAD2的电容感应值并与内部存储器保存的感应阈值进行比对后输出液位值信号，至少一个所述感应PAD2与所述连续式液位感应芯片3形成感应通路，所述FPC1于所述感应PAD2的一侧设有固定装置4。感应PAD2可通过固定装置4直接固定在水箱容器的外壁上，即可感应到水箱容器内部的水位情况，其可实现非接触式液位测量，无需将检测装置放入水箱容器中，避免检测装置长时间浸泡在水中，进而避免检测装置老化引起的发黄、发粘等现象，也不会影响水质，避免对水箱容器内的液体造成污染。由于FPC1体积小、重量轻，可用于精密小型电子设备应用中，可弯折、挠曲贴合，除了能静态挠曲外还可动态挠曲，使得其可应用于弧面结构中，其可通过固定装置4直接固定于圆弧面、波浪面或直面等多种结构外壳的容器上使用，可用于安装任意几何形状设备机体中。连续式液位感应芯片3可根据读取到的感应PAD2的电容感应值并与内部存储器保存的感应阈值进行比对后输出液位值信号，所述存储器为EEPROM，使其读出的液位值信号更实时且详细精确，如设置1个感应PAD2时，感应PAD2检测水位的电容信号，连续式液位感应芯片3可根据读取到的感应PAD2的电容感应值并与内部存储器保存的感应阈值进行比对后输出液位值信号，如21.53，即液位位于21.53％的位置。其无需设置多个液位传感器，其最少只需设置一个感应PAD2即可实现了解水箱内详细精确的容量情况，其可大幅度降低占用面积和制造成本，大部分水箱容器都可以容纳，且只需一次安装即可。

请参阅图3和图6，进一步地，所述感应PAD2至少有两个，其包括呈点对称设置的第一感应PAD21和第二感应PAD22，所述第一感应PAD21用于感应有水区域，所述第二感应PAD22用于感应无水区域，以防止水箱容器上存在有水滴或其他异常情况时输出的容量情况不准确，进一步提高输出精度。

进一步地，所述第一感应PAD21和第二感应PAD22的形状为正方形、长方形、三角形或梯形。本实施例中优选为三角形，其更容易根据感应PAD2读取到的阶梯电容值来测量水位情况，提高输出精度。

请参阅图3、图7和图8进一步地，所述感应PAD2有多个且由上到下依次顺序布设于所述FPC1的一侧。也可以是多个第一感应PAD21和第二感应PAD22由下到下依次顺序设置。如设置有10个由上到下依次顺序的感应PAD2时，当感应PAD2 检测到水位位于第2个感应PAD2上时，连续式液位感应芯片3还可根据读取到的第2个感应PAD2的电容感应值并与内部存储器保存的感应阈值进行比对后输出液位值信号，如21.53，即液位位于21.53％的位置。设置多个感应PAD2可第一步提高测量精度，避免其他异常情况影响输出精度。

进一步地，所述连续式液位感应芯片3的数量为1个或与所述感应PAD2的数量相对应。本实施例中，每个感应PAD2对应设置一个连续式液位感应芯片3，在其他实施例中也可以仅设置1个或者多个连续式液位感应芯片3连接多个感应 PAD2。

进一步地，所述固定装置4为背胶、卡扣或螺丝，在本实施例中，固定装置 4为背胶，其覆盖于所述感应芯片3上，其可轻易贴附于不同几何曲面上，且每个位置均可以贴附得紧固牢靠，在其他实施例中，也可以选用卡扣固定或者螺丝固定的方式，其均应落入本实用新型的保护范围之内。

进一步地，所述连续式液位感应芯片3为自带独立算法的连续式液位MCU芯片。

请参阅图3和图9，进一步地，所述FPC1于所述连续式液位感应芯片3的一侧设有与所述连续式液位感应芯片3电连接的数据转换装置5和数据传输装置6，数据转换装置5将连续式液位感应芯片3读出的数据进行转换并通过数据传输装置 6将转换后的数据传输给用户，以使得用户可以实时且详细精确地掌握水箱容器内的容量情况。

进一步地，所述数据传输装置6为无线传输装置，以将显示数据传输至手机 APP或者移动电脑上，用户可通过手机APP或者移动电脑进行实时且详细精确地掌握水箱容器内的容量情况。

进一步地，所述连续式液位感应芯片3电连接有液位值显示装置7，显示装置7可以将连续式液位感应芯片3读取到的数据转换后显示出来，以使得用户可实时且详细精确地掌握水箱容器内的容量情况。

进一步地，所述显示装置7为显示屏或多段LED指示灯，显示屏可以更详尽的显示各种数据，多段LED指示灯则可以使得用户可在较远距离或斜对着水箱容器时仍可实时且详细精确地掌握水箱容器内的容量情况。

进一步地，所述连续式液位感应芯片3电连接有报警装置8，当连续式液位感应芯片3检测到液位低于设定值时，即可发出报警，以提供用户进行加水或换水操作，避免水箱容器在无水的情况下进行工作，避免生命和财产安全造成损失。

进一步地，所述报警装置8包括蜂鸣器和LED灯，通过声音和光的方式同时提醒用户，以使得在嘈杂复杂的环境中用户仍然可以清楚地接收到报警信号。进一步地，所述连续式液位感应芯片3电连接有控制装置9，所述控制装置9电连接有加水装置，当连续式液位感应芯片3检测到液位低于设定值时，可通过控制装置9控制加水装置进行加水，从而实现产品的自动化，无需人工操作即可时刻保持水箱容器在有水的情况下工作，避免生命和财产安全造成损失。

以上实施例仅表达了本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于柔性FPC电路的连续液位传感器，其特征在于，其包括FPC、封装在所述FPC的一侧的至少一个感应PAD和封装在所述FPC的另一侧的连续式液位感应芯片，所述连续式液位感应芯片用于读取所述感应PAD的电容感应值并与内部存储器保存的感应阈值进行比对后输出液位值信号，至少一个所述感应PAD与所述连续式液位感应芯片形成感应通路，所述FPC于所述感应PAD的一侧设有固定装置，所述FPC于所述连续式液位感应芯片的一侧设有与所述连续式液位感应芯片电连接的数据转换装置和数据传输装置，所述连续式液位感应芯片电连接有液位值显示装置。

2.根据权利要求1所述的基于柔性FPC电路的连续液位传感器，其特征在于，所述感应PAD至少有两个，其包括呈点对称设置的第一感应PAD和第二感应PAD，所述第一感应PAD用于感应有水区域，所述第二感应PAD用于感应无水区域。

3.据权利要求2所述的基于柔性FPC电路的连续液位传感器，其特征在于，所述第一感应PAD和第二感应PAD的形状为正方形、长方形、三角形或梯形。

4.根据权利要求1所述的基于柔性FPC电路的连续液位传感器，其特征在于，所述感应PAD有多个且由上到下依次顺序布设于所述FPC的一侧。

5.根据权利要求1所述的基于柔性FPC电路的连续液位传感器，其特征在于，所述连续式液位感应芯片的数量为1个或与所述感应PAD的数量相对应。

6.根据权利要求1所述的基于柔性FPC电路的连续液位传感器，其特征在于，所述固定装置为背胶、卡扣或螺丝。

7.根据权利要求1所述的基于柔性FPC电路的连续液位传感器，其特征在于，所述连续式液位感应芯片为连续式液位MCU芯片。

8.根据权利要求1所述的基于柔性FPC电路的连续液位传感器，其特征在于，所述数据传输装置为无线传输装置。

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