JPH06194211A - 液体検出センサ - Google Patents

液体検出センサ

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Publication number
JPH06194211A
JPH06194211A JP4342238A JP34223892A JPH06194211A JP H06194211 A JPH06194211 A JP H06194211A JP 4342238 A JP4342238 A JP 4342238A JP 34223892 A JP34223892 A JP 34223892A JP H06194211 A JPH06194211 A JP H06194211A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
detection
liquid
signal
electrodes
container
Prior art date
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Pending
Application number
JP4342238A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuhiro Yanagi
康裕 柳
Yuji Nakagawa
裕司 中川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Priority to JP4342238A priority Critical patent/JPH06194211A/ja
Publication of JPH06194211A publication Critical patent/JPH06194211A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】液体検出センサの検知エレメントを外部に露出
させず、水位を正確に検出する。 【構成】検知エレメント1は、一対の電極を略同一平面
上に近接させて配置したものである。検知エレメント1
は検知回路に接続され、検知回路では液体の接近に伴う
電極間の容量変化を検出して液体の存否を判定する。検
知エレメント1は浴槽3の周壁に埋設され、水位が検知
エレメント1の近傍に達すると両電極間の静電容量が変
化することによって検知回路から検知信号が発生し、蛇
口4の開閉が制御される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液体を収納する容器内
での液体の有無や液位を検出する液体検出センサに関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、水洗便器に付設した洗浄水貯水
用の水槽や浴槽のような容器における水位の検出手段と
してフロートが用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、フロートは
機械的に水位を検出するものであるから、水位を正確に
検出することができないという問題がある。また、フロ
ートは一部が水面に露出し、しかもフロートアームなど
の機械的手段に結合されているものであるから、埃など
が付着して汚れやすいとともに、金属部分が水没して錆
などが発生しやすいという問題がある。
【0004】本発明は上記問題点の解決を目的とするも
のであり、外部に露出させることなく水位を正確に検出
することができるようにし、もって汚れを防止するとと
もに完全に防水して経年変化が生じないようにした液体
検出センサを提供しようとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、一対の電極を略同一平面上に近接させ
て配置し液体を収納する容器の周壁に埋設した検知エレ
メントと、上記容器内における検知エレメントの近傍部
位での液体の存在による両電極間の静電容量の変化によ
って検知信号を出力する検知回路とを備えているのであ
る。
【0006】
【作用】上記構成によれば、平面状の検知エレメントを
容器の周壁に埋設しているのであり、検知エレメントが
容器の外部に露出することがなく液体が収納される部位
には不要な部材が存在しないのである。その結果、埃な
どが付着せず衛生的に使用することができるのである。
また、機械的な可動部分がないから誤差が少なく液位を
正確に検出することができるとともに、容器の周壁に検
知エレメントが埋設されていることによって、検知エレ
メントを完全に防水することができ機械的に動作するフ
ロートなどに比べて経年変化が少なくなるのである。
【0007】
【実施例】 (実施例1)本実施例で用いる検知エレメント1は、静
電容量の変化を利用して液体の存否を検出するものであ
る。すなわち、検知エレメント1は、図3に示すよう
に、内側電極11と、内側電極11の外周を全周に亙っ
て囲む外側電極12とを略同一平面上に配置したシート
状に形成されている。すなわち、内側電極11と外側電
極12とは絶縁体のベース13に積層ないし埋設され
る。図4に示すように、内側電極11は検出用のトラン
ジスタQのベースに接続され、外側電極12には矩形波
状のパルス電圧が駆動信号drv として印加される。すな
わち、駆動信号drvを外側電極12に印加すれば、内側
電極11では駆動信号drv の立ち上がりと立ち下がりと
に対応した電流が検出される。
【0008】検知エレメント1の周囲に物体が存在しな
いときには、図5(a)のように、内側電極11と外側
電極12との間にのみ電荷が分布している。一方、図5
(b)のように、検知エレメント1に対して大地間容量
の大きくなる物体10(図では指を示している)が接近
すると、外側電極12と物体との間にコンデンサが形成
されることになる。このコンデンサは大地へのバイパス
コンデンサとして機能するから、内側電極11と外側電
極12との間の静電容量は物体10が存在しないときよ
りも減少することになり、駆動信号drv の立ち上がり時
および立ち下がり時のトランジスタQのベースに流れる
電流が減少する。したがって、トランジスタQのコレク
タ出力である被判定信号sen には、物体の存否に応じて
図6(a)(b)に示すような波高値の変化が生じる。
【0009】被判定信号sen は検知回路に入力される。
検知回路では、電源投入時の被判定信号sen の波高値
(すなわち、検出電流の波高値)に基づいて求めた基準
値を記憶して、以後の被判定信号sen の波高値と基準値
とを逐次比較する。すなわち、被判定信号sen は一定周
期で取り出されて基準値と比較されるのである。また、
検知回路では被判定信号sen の波高値が基準値よりも小
さくなると物体が接近したものとして検知信号を発生す
る。この検知信号を用いてリレー等のスイッチ要素を制
御すれば、負荷をオン・オフすることができるのであ
る。
【0010】本実施例では、図1に示すように、上述し
た検知エレメント1を容器としての浴槽3の側壁に上下
方向に沿って複数個埋設してある。ここで、検知エレメ
ント1はシート状であり、かつ非接触で水の存在を検出
することができるから、浴槽3の側壁内に完全に防水し
た形で埋設することができる。各検知エレメント1は、
図2に示すように、検知回路2に接続されている。検知
回路2は、外側電極12に駆動信号drv を印加するマイ
クロコンピュータよりなる信号処理部21を備える。駆
動信号drv は20m秒の周期を有した矩形波状のパルス
信号である。各検知エレメント1a,1bの内側電極1
1にはそれぞれトランジスタQのベースが接続されて、
トランジスタQのコレクタから被判定信号sen が出力さ
れ、各トランジスタQから出力される被判定信号sen は
マルチプレクサ22を介して順次取り込まれるようにな
っている。マルチプレクサ22を通して取り込まれた被
判定信号sen は、直流成分除去回路23に入力されて直
流成分が除去された後、増幅回路24により増幅され
る。被判定信号sen は、駆動信号drv の立ち上がりおよ
び立ち下がりに対応して発生する微分波形の信号である
から、増幅回路24の出力はピークホールド回路25に
入力されて微分波形の波高値が検出される。信号処理部
21には電源投入時における被判定信号sen の波高値に
基づいて設定した基準値が記憶されており、この基準値
はディジタル−アナログ変換器27を通してコンパレー
タ26に入力される。コンパレータ26では、ピークホ
ールド回路25の出力である被判定信号sen の波高値を
ディジタル−アナログ変換器27の出力である基準値と
比較し、被判定信号sen の波高値が基準値よりも小さく
なると検知信号を発生して信号処理部21に入力するの
である。
【0011】信号処理部21では、マルチプレクサ22
への選択信号sel によってどの検知エレメント1につい
て検知信号が発生したかを知ることができる。すなわ
ち、各検知エレメント1は上下方向に配列されているか
ら、どの検知エレメント1に対応する位置まで水面が達
したかを知ることができるのである。このようにして検
出した水位に基づいて、信号処理部21から出力される
検知信号によって蛇口4に設けた電動弁や電磁弁などを
制御すれば、希望水位で給水を停止したり、浴槽3から
水があふれるのを防止するように給水を停止することが
できる。また、所要水位に達していない状態での加熱手
段の動作を禁止すれば空炊きを防止することができる。
【0012】(実施例2)本実施例は、図7に示すよう
に、鏡5を有する洗面化粧台6に設けた洗面ボウル7の
開口付近の周壁に検知エレメント1を埋設したものであ
る。この場合も蛇口(図示せず)に設けた電動弁や電磁
弁を信号処理部21からの検知信号によって制御すれ
ば、洗面ボウル7から水があふれるのを防止することが
できる。他の構成は実施例1と同様である。
【0013】(実施例3)本実施例は、図8に示すよう
に、台所の流し台8に設けたシンク9の開口付近の周壁
に検知エレメント1を埋設したものである。この場合も
蛇口4に設けた電動弁や電磁弁を信号処理部21からの
検知信号で制御すれば、実施例2と同様に水があふれる
のを防止することができる。他の構成は実施例1と同様
である。
【0014】上記各実施例では、液体を収容する容器の
側壁に検知エレメント1を埋設しているが、液体の存否
のみを検出するのであれば容器の底壁に検知エレメント
1を埋設してもよい。
【0015】
【発明の効果】本発明は上述のように、一対の電極を略
同一平面上に近接させて配置し液体を収納する容器の周
壁に埋設した検知エレメントと、上記容器内における検
知エレメントの近傍部位での液体の存在による両電極間
の静電容量の変化によって検知信号を出力する検知回路
とを備えているものであり、平面状の検知エレメントを
容器の周壁に埋設していることによって、検知エレメン
トが容器の外部に露出することがなく液体が収納される
部位には不要な部材が存在しないという利点がある。そ
の結果、埃などが付着せず衛生的に使用することができ
る。また、機械的な可動部分がないから誤差が少なく液
位を正確に検出することができるとともに、容器の周壁
に検知エレメントが埋設されていることによって、検知
エレメントを完全に防水することができ機械的に動作す
るフロートなどに比べて経年変化が少なくなるという効
果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1の概略構成図である。
【図2】実施例を示すブロック回路図である。
【図3】実施例に用いる検知エレメントの平面図であ
る。
【図4】実施例の要部回路図である。
【図5】実施例の要部の原理説明図である。
【図6】実施例の要部の動作説明図である。
【図7】実施例2の概略構成図である。
【図8】実施例3の概略構成図である。
【符号の説明】
1 検知エレメント 2 検知回路 3 浴槽 4 蛇口 5 鏡 6 洗面化粧台 7 洗面ボウル 8 流し台 9 シンク 21 信号処理部 22 マルチプレクサ 23 直流成分除去回路 24 増幅回路 25 ピークホールド回路 26 コンパレータ 27 ディジタル−アナログ変換器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一対の電極を略同一平面上に近接させて
    配置し液体を収納する容器の周壁に埋設した検知エレメ
    ントと、上記容器内における検知エレメントの近傍部位
    での液体の存在による両電極間の静電容量の変化によっ
    て検知信号を出力する検知回路とを備えて成ることを特
    徴とする液体検出センサ。
JP4342238A 1992-12-22 1992-12-22 液体検出センサ Pending JPH06194211A (ja)

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JP4342238A JPH06194211A (ja) 1992-12-22 1992-12-22 液体検出センサ

Applications Claiming Priority (1)

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Effective date: 20000801