[发明专利]电容式液面探测装置、方法及系统

权利要求书

1.一种电容式液面探测装置，其特征在于，包括:

吸液探针，用于吸取被测液体并输出其自身电容；

A/D转换单元，用于采样所述吸液探针输出的电容值，将所述电容值转换为对应的数字电压信号并输出；

判断单元，用于判断所述A/D转换单元输出的本次采样的数字电压信号的电压值是否小于等于上次采样的数字电压信号的电压值，当判断结果为是时，输出电压差值；其中，所述电压差值为上次采样的数字电压信号的电压值减去本次采样的数字电压信号的电压值；以及

比较单元，用于比较所述电压差值与预定阈值的大小，若所述电压差值大于所述预定阈值，则输出用于控制所述吸液探针停止运动的控制信号；

所述A/D转换单元具体用于每间隔预定时间采样输出一次对应的数字电压信号；

还包括电压差值累加单元和控制单元；

所述判断单元具体用于：a)判断所述A/D转换单元输出的第N次采样的数字电压信号的电压值是否小于等于第(N-1)次采样的数字电压信号的电压值，若判断结果为是，则输出电压差值；其中，所述电压差值为第(N-1)次采样的数字电压信号的电压值减去第N次采样的数字电压信号的电压值，N≥2，N为整数；

所述电压差值累加单元用于：b)接收所述电压差值，将所述电压差值与初值为零的变量S相加；

所述比较单元还用于：c)比较S的当前值与所述预定阈值的大小，若S的当前值大于所述预定阈值，则输出用于控制所述吸液探针停止运动的控制信号；

所述控制单元，用于当S的当前值不大于所述预定阈值时，将N的值自增1，控制所述判断单元、电压差值累加单元和比较单元依次循环上述a)、b)、c)过程直至S大于所述预定阈值。

2.根据权利要求1所述的电容式液面探测装置，其特征在于，所述预定时间为63微秒至1毫秒。

3.根据权利要求1所述的电容式液面探测装置，其特征在于，所述控制单元还用于：当所述判断单元的判断结果为第N次采样的数字电压信号的电压值大于第(N-1)次采样的数字电压信号的电压值时，将所述变量S的当前值清零，将N的值自增1，控制所述判断单元、电压差值累加单元和比较单元依次重新循环上述a)、b)、c)过程。

4.根据权利要求1所述的电容式液面探测装置，其特征在于，所述控制单元还用于：当所述比较单元的比较结果为S的当前值大于所述预定阈值且输出所述控制信号后，将所述变量S的当前值清零，将N的值自增1，控制所述判断单元、电压差值累加单元和比较单元依次重新循环上述a)、b)、c)过程。

5.根据权利要求4所述的电容式液面探测装置，其特征在于，还包括隔离DC-DC电源模块，用于为A/D转换单元供电，所述DC-DC电源模块的纹波在20MHZ带宽时小于30mVp-p。

6.根据权利要求1所述的电容式液面探测装置，其特征在于，所述预定阀值与容器中盛放的液体的表面面积大小相关，若液体的表面面积小于预定值，则所述预定阀值随所述液体的表面面积减小而对应减小；若所述液体的表面面积大于所述预定值，则所述预定阀值随所述液体的表面面积增大而保持不变。