[发明专利]双极性互电容式液体感测

说明书

本发明题为“双极性互电容式液体感测”。本发明提供一种液位感测控制器，其包括用于生成激励信号的信号发生器电路。所述控制器还包括用于将所述激励信号的反相路由到第一电容器的第一极电极的连接件。所述第一极电极耦合到用于保持液体的容器。所述控制器还包括用于将所述激励信号路由到第二电容器的第二极电极的连接件。所述第二正极电极耦合到所述容器。所述控制器还包括与感测电极的连接件，用于与所述第一极电极一起形成所述第一电容器并且与所述第二极电极一起形成所述第二电容器。所述控制器还包括测量电路，所述测量电路被配置为测量感测电极处的电荷并且基于所测量的电荷来确定所述容器中的液体是否已经达到所述第二极电极的液位。

技术领域

本公开涉及液体液位感测，并且更具体地讲，涉及双极性互电容式液体感测。

背景技术

存在各种用于感测容器中的液体的液位的技术。使用接触传感器或机械传感器、用于观察液位的光学传感器、测量由液体生成的电磁感应的感应传感器、测量由液体生成的磁场的霍尔效应传感器以及电容传感器来感测液体。

用于测量液体液位的电容传感器包括自电容传感器和单极性互电容传感器。然而，本公开的实施方案的发明人已经发现这些电容式传感器随着环境条件诸如湿度或温度而漂移。因此，触发可能由液体液位变化或环境变化引起。当水未覆盖感测区域并且需要校准时，这些电容式传感器需要引用参考值。此外，这些电容式传感器无法辨别传感器的初始状态，因此可以假设传感器在启动时不被触发。本公开的实施方案解决了这些实施方案的发明人发现的其他解决方案的这些缺点。

发明内容

本公开的实施方案包括液位感测控制器。控制器可包括被配置为生成激励信号的信号发生器电路。控制器可包括第一连接件，该第一连接件被配置为将激励信号的反相路由到第一电容器的第一极电极，第一极电极耦合到被配置为保持液体的容器。控制器可包括第二连接件，该第二连接件被配置为将激励信号路由到第二电容器的第二极电极，第二正极电极耦合到容器。控制器可包括与感测电极的第三连接件。感测电极可被配置为与第一极电极一起形成第一电容器并且与第二极电极一起形成第二电容器。控制器可包括测量电路，该测量电路被配置为测量第三连接件处的电荷并且基于所测量的电荷来确定容器中的液体是否已经达到第二极电极的液位。第一极电极的极性可与第二极电极的极性相反。

本公开的实施方案可包括感测液位的方法。该方法可包括生成激励信号。该方法可包括在第一连接件处将激励信号的反相路由到第一电容器的第一极电极，第一极电极耦合到被配置为保持液体的容器。该方法可包括在第二连接件处将激励信号路由到第二电容器的第二极电极，第二正极电极耦合到容器。该方法可包括在与感测电极的第三连接件处，与第一极电极和感测电极一起形成第一电容器。该方法可包括与第二极电极和感测电极一起形成第二电容器、测量第三连接件处的电荷、并基于所测量的电荷来确定容器中的液体是否已达到第二极电极的液位。第一极电极的极性与第二极电极的极性相反。

附图说明

图1是根据本公开的实施方案的用于双极性互电容式液体感测的示例性系统的图示。

图2是根据本公开的实施方案的用于双极性互电容式液体感测的电极组件的更详细图示。

图3是根据本公开的实施方案的用于双极性互电容式液体感测的控制器的更详细图示。

图4是根据本公开的实施方案的用于双极性互电容式液体感测的方法的图示。

具体实施方式