本發(fā)明涉及測(cè)控技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種液位檢測(cè)方法以及一種液位檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

相關(guān)技術(shù)提出了一種智能電容式液位測(cè)量?jī)x，該方案通過(guò)電容頻率轉(zhuǎn)換電路將電容變化轉(zhuǎn)換為頻率變化，并采用溫度傳感器檢測(cè)溫度，然后中央處理單元根據(jù)頻率變化并通過(guò)軟件公式計(jì)算液位，以及根據(jù)溫度并通過(guò)軟件公式對(duì)計(jì)算出的液位進(jìn)行補(bǔ)償和分段修正。

但是，相關(guān)技術(shù)存在的問(wèn)題是，增加了溫度傳感器，從而使得電路較復(fù)雜，并且電容檢測(cè)精度也受限于溫度傳感器的精度，從而影響液位檢測(cè)準(zhǔn)確性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種液位檢測(cè)方法，該方法能夠準(zhǔn)確判斷液位變化，有效避免環(huán)境對(duì)液位檢測(cè)的干擾。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提出一種液位檢測(cè)裝置。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明一方面實(shí)施例提出了一種液位檢測(cè)方法，分別檢測(cè)當(dāng)前電容檢測(cè)單元的自電容值和互電容值；根據(jù)所述當(dāng)前電容檢測(cè)單元的自電容值與對(duì)應(yīng)的自電容基準(zhǔn)值之間的關(guān)系和所述當(dāng)前電容檢測(cè)單元的互電容值與對(duì)應(yīng)的互電容基準(zhǔn)值之間的關(guān)系判斷是否有液體覆蓋所述當(dāng)前電容檢測(cè)單元；如果判斷有液體覆蓋所述當(dāng)前電容檢測(cè)單元，則向上分別檢測(cè)與所述當(dāng)前電容檢測(cè)單元相鄰的電容檢測(cè)單元的自電容值和互電容值，直至判斷沒(méi)有液體覆蓋電容檢測(cè)單元時(shí)，根據(jù)與沒(méi)有液體覆蓋時(shí)對(duì)應(yīng)的電容檢測(cè)單元相鄰的前一個(gè)電容檢測(cè)單元獲取液位信息。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提出的液位檢測(cè)方法，分別檢測(cè)當(dāng)前電容檢測(cè)單元的自電容值和互電容值，然后根據(jù)當(dāng)前電容檢測(cè)單元的自電容值與對(duì)應(yīng)的自電容基準(zhǔn)值之間的關(guān)系和當(dāng)前電容檢測(cè)單元的互電容值與對(duì)應(yīng)的互電容基準(zhǔn)值之間的關(guān)系判斷是否有液體覆蓋所述當(dāng)前電容檢測(cè)單元，如果判斷有液體覆蓋所述當(dāng)前電容檢測(cè)單元，則向上分別檢測(cè)與當(dāng)前電容檢測(cè)單元相鄰的電容檢測(cè)單元的自電容值和互電容值，直至判斷沒(méi)有液體覆蓋電容檢測(cè)單元時(shí)，根據(jù)與沒(méi)有液體覆蓋時(shí)對(duì)應(yīng)的電容檢測(cè)單元相鄰的前一個(gè)電容檢測(cè)單元獲取液位信 息。由此，該方法聯(lián)合互電容和自電容的變化情況來(lái)檢測(cè)液位，可有效避免環(huán)境對(duì)液位檢測(cè)的干擾，提升了液位檢測(cè)的準(zhǔn)確度。并且，該方法不需要增加額外的外部器件例如溫度傳感器，電路簡(jiǎn)單，算法可靠。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明另一方面實(shí)施例提出了一種液位檢測(cè)裝置，多個(gè)電容檢測(cè)單元；控制模塊，所述控制模塊與所述多個(gè)電容檢測(cè)單元相連，所述控制模塊用于分別檢測(cè)當(dāng)前電容檢測(cè)單元的自電容值和互電容值，并根據(jù)所述當(dāng)前電容檢測(cè)單元的自電容值與對(duì)應(yīng)的自電容基準(zhǔn)值之間的關(guān)系和所述當(dāng)前電容檢測(cè)單元的互電容值與對(duì)應(yīng)的互電容基準(zhǔn)值之間的關(guān)系判斷是否有液體覆蓋所述當(dāng)前電容檢測(cè)單元，如果液體覆蓋所述當(dāng)前電容檢測(cè)單元，所述控制模塊則向上分別檢測(cè)與所述當(dāng)前電容檢測(cè)單元相鄰的電容檢測(cè)單元的自電容值和互電容值，直至判斷所述沒(méi)有液體覆蓋電容檢測(cè)單元時(shí)，根據(jù)與沒(méi)有液體覆蓋時(shí)對(duì)應(yīng)的電容檢測(cè)單元相鄰的前一個(gè)電容檢測(cè)單元獲取液位信息。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提出的液位檢測(cè)裝置，控制模塊分別檢測(cè)當(dāng)前電容檢測(cè)單元的自電容值和互電容值，然后根據(jù)當(dāng)前電容檢測(cè)單元的自電容值與對(duì)應(yīng)的自電容基準(zhǔn)值之間的關(guān)系和當(dāng)前電容檢測(cè)單元的互電容值與對(duì)應(yīng)的互電容基準(zhǔn)值之間的關(guān)系判斷是否有液體覆蓋所述當(dāng)前電容檢測(cè)單元，如果判斷有液體覆蓋所述當(dāng)前電容檢測(cè)單元，則向上分別檢測(cè)與當(dāng)前電容檢測(cè)單元相鄰的下一個(gè)電容檢測(cè)單元的自電容值和互電容值，直至判斷沒(méi)有液體覆蓋電容檢測(cè)單元時(shí)，根據(jù)與沒(méi)有液體覆蓋時(shí)對(duì)應(yīng)的電容檢測(cè)單元相鄰的前一個(gè)電容檢測(cè)單元獲取液位信息。由此，該裝置聯(lián)合互電容和自電容的變化情況來(lái)檢測(cè)液位，可有效避免環(huán)境對(duì)液位檢測(cè)的干擾，提升了液位檢測(cè)的準(zhǔn)確度。并且，該裝置不需要增加額外的外部器件例如溫度傳感器，電路簡(jiǎn)單，算法可靠。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的液位檢測(cè)方法的流程圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的多個(gè)電容檢測(cè)單元的安裝示意圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的液位檢測(cè)方法的流程圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的液位檢測(cè)方法的工作原理圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的液位檢測(cè)裝置的方框示意圖；

圖6是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的液位檢測(cè)裝置的部分結(jié)構(gòu)示意圖；以及

圖7是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的自電容模型和互電容模型的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同 或類(lèi)似的標(biāo)號(hào)表示相同或類(lèi)似的元件或具有相同或類(lèi)似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

下面參考附圖來(lái)描述本發(fā)明實(shí)施例提出的液位檢測(cè)方法和液位檢測(cè)裝置。

圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的液位檢測(cè)方法的流程圖。本發(fā)明的實(shí)施例的方法利用互電容和自電容在液位變化與環(huán)境變化時(shí)的電容變化差異性來(lái)進(jìn)行檢測(cè)液位，即言，根據(jù)互電容的原理特性，液位發(fā)生變化時(shí)互電容值不會(huì)變化，而根據(jù)自電容的原理特性，液位發(fā)生變化時(shí)自電容值變化?；诖耍景l(fā)明實(shí)施例液位檢測(cè)方法將互電容和自電容的變化情況相結(jié)合來(lái)檢測(cè)液位。

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的液位檢測(cè)方法包括以下步驟：

s1：分別檢測(cè)當(dāng)前電容檢測(cè)單元的自電容值和互電容值。

也就是說(shuō)，可先啟動(dòng)互電容模式，在互電容模式下檢測(cè)當(dāng)前電容檢測(cè)單元的互電容值，再啟動(dòng)自電容模式，在自電容模式下檢測(cè)電路檢測(cè)當(dāng)前電容檢測(cè)單元的自電容值。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，通過(guò)多個(gè)電容檢測(cè)單元進(jìn)行液位檢測(cè)，分別檢測(cè)當(dāng)前電容檢測(cè)單元的自電容值和互電容值，即步驟s1包括：將多個(gè)電容檢測(cè)單元中的當(dāng)前電容檢測(cè)單元作為激勵(lì)端，且將其他電容檢測(cè)單元接地，以檢測(cè)當(dāng)前電容檢測(cè)單元的自電容值；將多個(gè)電容檢測(cè)單元中每個(gè)電容檢測(cè)單元均作為激勵(lì)端，以檢測(cè)當(dāng)前電容檢測(cè)單元的互電容值。

也就是說(shuō)，如圖7所示，在當(dāng)前電容檢測(cè)單元例如c1作為激勵(lì)端而其他電容檢測(cè)單元例如c2-c6作為地的情況下，檢測(cè)到的電容可定義為自電容，如此只向當(dāng)前電容檢測(cè)單元施加激勵(lì)信號(hào)時(shí)，通過(guò)檢測(cè)當(dāng)前電容檢測(cè)單元的電容即可獲得當(dāng)前電容檢測(cè)單元的自電容；在多個(gè)電容檢測(cè)單元例如c1-c6同時(shí)作為激勵(lì)端的情況下，消除了任意兩個(gè)電容檢測(cè)單元之間的電容影響的電容定義為互電容，如此向每個(gè)電容檢測(cè)單元施加激勵(lì)信號(hào)時(shí)，通過(guò)檢測(cè)當(dāng)前電容檢測(cè)單元的電容即可獲得當(dāng)前電容檢測(cè)單元的互電容。

在本發(fā)明的一個(gè)具體示例中，如圖2所示，多個(gè)電容檢測(cè)單元與待測(cè)容器緊密貼合，例如通過(guò)3m膠粘貼，并且，多個(gè)電容檢測(cè)單元可按照液體在待測(cè)容器內(nèi)的上升方向依次排列，例如多個(gè)電容檢測(cè)單元可在待測(cè)容器的底部的垂直方向上依次排列，被液面覆蓋的電容檢測(cè)單元的數(shù)量將隨著液位的變化而變化。應(yīng)當(dāng)理解的是，多個(gè)電容檢測(cè)單元與待測(cè)容器的設(shè)置方式不限于貼合方式。

并且，電容檢測(cè)單元被液面覆蓋時(shí)的自電容值與未被液面覆蓋時(shí)的自電容值不一致，即言，液位上升或下降時(shí)電容檢測(cè)單元的自電容值將會(huì)發(fā)生變化,而互電容值不會(huì)發(fā)生變化。但是，當(dāng)環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，電容檢測(cè)單元的自電容值和互電容值均會(huì)發(fā)生變化，因此通過(guò)監(jiān)測(cè)電容檢測(cè)單元的自電容值和互電容值可以消除環(huán)境的的影響，準(zhǔn)確識(shí)別液位信息。

s2：根據(jù)當(dāng)前電容檢測(cè)單元的自電容值與對(duì)應(yīng)的自電容基準(zhǔn)值之間的關(guān)系和當(dāng)前電容檢測(cè)單元的互電容值與對(duì)應(yīng)的互電容基準(zhǔn)值之間的關(guān)系判斷是否有液體覆蓋當(dāng)前電容檢測(cè)單元。

應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)當(dāng)前電容檢測(cè)單元被液體覆蓋時(shí)，判斷液體至少達(dá)到當(dāng)前電容檢測(cè)單元所處的位置，而當(dāng)當(dāng)前電容檢測(cè)單元未被液體覆蓋時(shí)，判斷未上升至當(dāng)前電容檢測(cè)單元所處的位置。

需要說(shuō)明的是，當(dāng)前電容檢測(cè)單元可在待測(cè)容器的底部或頂部、或中間任意位置。

s3：如果判斷有液體覆蓋當(dāng)前電容檢測(cè)單元，則向上分別檢測(cè)與當(dāng)前電容檢測(cè)單元相鄰的電容檢測(cè)單元的自電容值和互電容值，直至判斷沒(méi)有液體覆蓋電容檢測(cè)單元時(shí)，根據(jù)與沒(méi)有液體覆蓋時(shí)對(duì)應(yīng)的電容檢測(cè)單元相鄰的前一個(gè)電容檢測(cè)單元獲取液位信息。

進(jìn)一步地，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，如果判斷沒(méi)有液體覆蓋當(dāng)前電容檢測(cè)單元，則向下分別檢測(cè)與當(dāng)前電容檢測(cè)單元相鄰的電容檢測(cè)單元的自電容值和互電容值，直至判斷有液體覆蓋電容檢測(cè)單元時(shí)，根據(jù)有液體覆蓋時(shí)對(duì)應(yīng)的電容檢測(cè)單元獲取液位信息。

需要說(shuō)明的是，向上指的是液位的上升方向，如圖2中箭頭所示的方向，如此，向上檢測(cè)即為檢測(cè)當(dāng)前電容檢測(cè)單元上面的電容檢測(cè)單元。相應(yīng)地，向下即為圖2中箭頭所示的反方向，如此，向下檢測(cè)即為檢測(cè)當(dāng)前電容檢測(cè)單元下面的電容檢測(cè)單元。也就是說(shuō)，可從多個(gè)電容檢測(cè)單元中任一個(gè)電容檢測(cè)單元開(kāi)始檢測(cè)，如果判斷有液體覆蓋當(dāng)前電容檢測(cè)單元，則分別檢測(cè)與當(dāng)前電容檢測(cè)單元上面的相鄰電容檢測(cè)單元的自電容值和互電容值，直至判斷沒(méi)有液體覆蓋當(dāng)前電容檢測(cè)單元；如果判斷沒(méi)有液體覆蓋當(dāng)前電容檢測(cè)單元，則分別檢測(cè)與當(dāng)前電容檢測(cè)單元下面的相鄰電容檢測(cè)單元的自電容值和互電容值，直至判斷有液體覆蓋當(dāng)前電容檢測(cè)單元。

下面以從與待測(cè)容器底部最接近的電容檢測(cè)單元開(kāi)始檢測(cè)為例來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明實(shí)施例的液位檢測(cè)方法。

具體地，可從與待測(cè)容器底部最接近的電容檢測(cè)單元開(kāi)始依次向上逐級(jí)判斷相應(yīng)的電容檢測(cè)單元是否被液體覆蓋。假設(shè)通過(guò)n個(gè)電容檢測(cè)單元進(jìn)行液位檢測(cè)，n個(gè)電容檢測(cè)單元從下向上依次記為c1、c2、c3、…、cn，n為大于1的整數(shù)，當(dāng)當(dāng)前電容檢測(cè)單元為第i個(gè)電容檢測(cè)單元ci時(shí)，可根據(jù)第i個(gè)電容檢測(cè)單元ci時(shí)的互電容值和自電容值判斷是否有液體覆蓋第i個(gè)電容檢測(cè)單元ci，如果判斷有液體覆蓋第i個(gè)電容檢測(cè)單元ci，則說(shuō)明液體至少上升/下降到第i個(gè)電容檢測(cè)單元ci所處的位置，再繼續(xù)分別檢測(cè)第i+1個(gè)電容檢測(cè)單元c(i+1)的互電容值和自電容值，此時(shí)根據(jù)第i+1個(gè)電容檢測(cè)單元c(i+1)的自電容值和互電容值判斷是否有液體覆蓋第i+1個(gè)電容檢測(cè)單元c(i+1)，以判斷液體是否上升/下降到第i+1個(gè)電容檢測(cè)單元c(i+1)所處的位置。

如此逐級(jí)檢測(cè)自電容值和互電容值并判斷是否有液體覆蓋電容檢測(cè)單元，一旦判斷沒(méi)有液體覆蓋電容檢測(cè)單元，就根據(jù)檢測(cè)到?jīng)]有液體覆蓋時(shí)對(duì)應(yīng)的電容檢測(cè)單元相鄰的前一個(gè)電容檢測(cè)單元獲取液位信息，例如，第1個(gè)至第i個(gè)電容檢測(cè)單元對(duì)應(yīng)的判斷結(jié)果均為有液體覆蓋，而第i+1個(gè)電容檢測(cè)單元對(duì)應(yīng)的判斷結(jié)果為沒(méi)有液體覆蓋，則將第i個(gè)電容檢測(cè)單元對(duì)應(yīng)的液位信息作為容器的當(dāng)前液位信息。

具體來(lái)說(shuō)，可以輪詢的方式對(duì)多個(gè)電容檢測(cè)單元的互電容值和自電容值依次進(jìn)行檢測(cè)，每檢測(cè)到一次自電容值和互電容值，就根據(jù)檢測(cè)到的自電容值和互電容值判斷是否檢測(cè)到相應(yīng)的電容檢測(cè)單元被液體覆蓋，當(dāng)判斷連續(xù)的n(n為正整數(shù))個(gè)電容檢測(cè)單元均被液體覆蓋，而第n+1個(gè)電容檢測(cè)單元未被液體覆蓋時(shí)，根據(jù)第n個(gè)電容檢測(cè)單元對(duì)應(yīng)的液位檔位輸出液位信息。

應(yīng)當(dāng)理解的是，多個(gè)電容檢測(cè)單元中每個(gè)電容檢測(cè)單元對(duì)應(yīng)一個(gè)液位檔位，且每個(gè)電容檢測(cè)單元對(duì)應(yīng)的液位檔位在程序中提前預(yù)設(shè)，如圖2所示，電容檢測(cè)單元可為6個(gè)即c1、c2、c3、c4、c5和c6，6個(gè)電容檢測(cè)單元分別對(duì)應(yīng)6個(gè)液位檔位，且6個(gè)液位檔位按順序依次遞增或遞減，例如，c1對(duì)應(yīng)液位1、c2對(duì)應(yīng)液位2、c3對(duì)應(yīng)液位3、c4對(duì)應(yīng)液位4、c5對(duì)應(yīng)液位5和c6對(duì)應(yīng)液位6，且液位1<液位2<液位3<液位4<液位5<液位6。

還應(yīng)當(dāng)理解的是，電容檢測(cè)單元的數(shù)量和大小是可調(diào)的，電容檢測(cè)單元越多即n越大，所能檢測(cè)到的液位檔位越多，液位檢測(cè)精度越高。并且，電容檢測(cè)單元面積越大，電容檢測(cè)單元的靈敏度就越高。

由此，本發(fā)明實(shí)施例的液位檢測(cè)方法，聯(lián)合互電容值和自電容值的變化情況來(lái)檢測(cè)液位，可有效避免環(huán)境例如溫度對(duì)液位檢測(cè)的干擾，提升了液位檢測(cè)的準(zhǔn)確度，對(duì)量產(chǎn)的不一致性也有很好的補(bǔ)償作用。并且，該方法不需要增加額外的外部器件例如溫度傳感器，電路簡(jiǎn)單，算法可靠。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，根據(jù)當(dāng)前電容檢測(cè)單元的自電容值與對(duì)應(yīng)的自電容基準(zhǔn)值之間的關(guān)系和當(dāng)前電容檢測(cè)單元的互電容值與對(duì)應(yīng)的互電容基準(zhǔn)值之間的關(guān)系判斷是否有液體覆蓋所述當(dāng)前電容檢測(cè)單元，即步驟s2包括：獲取當(dāng)前電容檢測(cè)單元的互電容值與對(duì)應(yīng)的互電容基準(zhǔn)值之間的第一差值即互電容變化量；獲取當(dāng)前電容檢測(cè)單元的自電容值與對(duì)應(yīng)的自電容基準(zhǔn)值之間的第二差值即自電容變化量；如果第一差值小于第一預(yù)設(shè)閾值且第二差值大于第二預(yù)設(shè)閾值，則判斷有液體覆蓋當(dāng)前電容檢測(cè)單元。

并且，如果第一差值大于等于第一預(yù)設(shè)閾值或第二差值小于等于第二預(yù)設(shè)閾值，則判斷沒(méi)有液體覆蓋所述當(dāng)前電容檢測(cè)單元，并將對(duì)應(yīng)的互電容基準(zhǔn)值更新為當(dāng)前電容檢測(cè)單元的互電容值，以及將對(duì)應(yīng)的自電容基準(zhǔn)值更新為當(dāng)前電容檢測(cè)單元的自電容值，以將更新后的互電容基準(zhǔn)值和自電容基準(zhǔn)值用于下一次液位檢測(cè)。

也就是說(shuō)，如果當(dāng)前電容檢測(cè)單元的互電容變化量小于第一預(yù)設(shè)閾值且該電容檢測(cè)單元的自電容變化量大于第二預(yù)設(shè)閾值，則說(shuō)明當(dāng)前電容檢測(cè)單元的自電容值和互電容值的變化是由液體變化引起，判斷當(dāng)前電容檢測(cè)單元檢測(cè)到了液體，并計(jì)算當(dāng)前電容檢測(cè)單元上面的相鄰電容檢測(cè)單元的互電容變化量和自電容變化量以判斷該電容檢測(cè)單元是否被液體覆蓋，如此循環(huán)判斷直至判斷到電容檢測(cè)單元未被液體覆蓋。并在判斷電容檢測(cè)單元未被液體覆蓋時(shí)，根據(jù)與未被液體覆蓋時(shí)對(duì)應(yīng)的電容檢測(cè)單元相鄰的前一個(gè)電容檢測(cè)單元獲取液位信息，并根據(jù)未檢測(cè)到液體時(shí)對(duì)應(yīng)的電容檢測(cè)單元的互電容值和自電容值分別更新對(duì)應(yīng)的互電容基準(zhǔn)值和自電容基準(zhǔn)值，以將更新后的互電容基準(zhǔn)值和自電容基準(zhǔn)值用于下一次液位檢測(cè)。

需要說(shuō)明的是，多個(gè)電容檢測(cè)單元對(duì)應(yīng)的互電容基準(zhǔn)值可設(shè)置為同一個(gè)互電容基準(zhǔn)值，多個(gè)電容檢測(cè)單元對(duì)應(yīng)的自電容基準(zhǔn)值也可設(shè)置為同一個(gè)自電容基準(zhǔn)值，從而使得寄存器空間相對(duì)較??；多個(gè)電容檢測(cè)單元對(duì)應(yīng)的互電容基準(zhǔn)值可設(shè)置為互不相同的互電容基準(zhǔn)值，多個(gè)電容檢測(cè)單元對(duì)應(yīng)的自電容基準(zhǔn)值可設(shè)置為互不相同的自電容基準(zhǔn)值，從而使得檢測(cè)準(zhǔn)確度相對(duì)較高。

還需說(shuō)明的是，互電容基準(zhǔn)值和自電容基準(zhǔn)值的設(shè)置情況可根據(jù)實(shí)際需求設(shè)置。并且，互電容基準(zhǔn)值的初始設(shè)定值可根據(jù)無(wú)液體時(shí)每個(gè)電容檢測(cè)單元的互電容值選取，自電容基準(zhǔn)值的初始設(shè)定值可根據(jù)無(wú)液體時(shí)每個(gè)電容檢測(cè)單元的自電容值選取。

具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明實(shí)施例的方法采用n個(gè)電容檢測(cè)單元進(jìn)行液位檢測(cè)，n個(gè)電容檢測(cè)單元從容器底部向上依次為第1個(gè)電容檢測(cè)單元、第2個(gè)電容檢測(cè)單元、第3個(gè)電容檢測(cè)單元、……、第n個(gè)電容檢測(cè)單元。具體可采用如下流程：首先啟動(dòng)互電容模式，獲取第i(i可為1至n中的任意整數(shù)值)個(gè)電容檢測(cè)單元的互電容值rawdata1(i)，將第i個(gè)電容檢測(cè)單元的互電容值rawdata1(i)與對(duì)應(yīng)互電容基準(zhǔn)值base1(i)進(jìn)行比較以計(jì)算出第i個(gè)第一差值differ1(i)＝|rawdata1(i)-base1(i)|，以及保存計(jì)算出第i個(gè)第一差值differ1(i)。

其次，再啟動(dòng)自電容模式，獲取第i個(gè)電容檢測(cè)單元的自電容值rawdata2(i)，將第i個(gè)電容檢測(cè)單元的自電容值rawdata2(i)與對(duì)應(yīng)的自電容基準(zhǔn)值base2(i)進(jìn)行比較以計(jì)算出第i個(gè)第二差值differ2(i)＝|rawdata2(i)-base2(i)|，并保存計(jì)算出的第i個(gè)第二差值differ2(i)。

再次，判斷第i個(gè)電容檢測(cè)單元是否被液體覆蓋，如果第i個(gè)第一差值differ1(i)小于第一預(yù)設(shè)閾值vref1即differ1(i)<vref1，且第i個(gè)第二差值differ2(i)大于第二預(yù)設(shè)閾值即differ2(i)>vref2，則判斷第i個(gè)電容檢測(cè)單元被液體覆蓋。否則，如果第i個(gè)第一差值differ1(i)大于等于第一預(yù)設(shè)閾值vref1即differ1(i)≥vref1，或者第i個(gè)第二差值differ2 (i)大于第二預(yù)設(shè)閾值即differ2(i)≤vref2，則判斷第i個(gè)電容檢測(cè)單元未被液體覆蓋。

并且，在判斷第i個(gè)電容檢測(cè)單元被液體覆蓋之后，按照前面的步驟繼續(xù)檢測(cè)第i+1個(gè)電容檢測(cè)單元的自電容值和互電容值并進(jìn)行判斷。而在判斷第i個(gè)電容檢測(cè)單元未被液體覆蓋之后，將第i-1個(gè)電容檢測(cè)單元對(duì)應(yīng)的液位檔位作為容器的當(dāng)前液位，并更新互電容基準(zhǔn)值和自電容基準(zhǔn)值，其中，如果互電容基準(zhǔn)值互不相同，則只更新第i個(gè)電容檢測(cè)單元對(duì)應(yīng)的互電容基準(zhǔn)值，將檢測(cè)到的互電容值作為互電容基準(zhǔn)值，而如果互電容基準(zhǔn)值均相同，則更新該互電容基準(zhǔn)值，將檢測(cè)到的互電容值作為互電容基準(zhǔn)值；同理，如果自電容基準(zhǔn)值互不相同，則只更新第i個(gè)電容檢測(cè)單元對(duì)應(yīng)的自電容基準(zhǔn)值，將檢測(cè)到的自電容值作為自電容基準(zhǔn)值，而如果自電容基準(zhǔn)值均相同，則更新該自電容基準(zhǔn)值，將檢測(cè)到的自電容值作為自電容基準(zhǔn)值。

其中，在第一次計(jì)算過(guò)程中，采用的初始互電容基準(zhǔn)值base1和初始自電容基準(zhǔn)值base2可提前內(nèi)置在eeprom里，也可以把上電后無(wú)液體時(shí)采樣到的互電容值設(shè)定為初始互電容基準(zhǔn)值base1、無(wú)液體時(shí)采樣到的自電容值設(shè)定為初始自電容基準(zhǔn)值base2。

需要說(shuō)明的是，第一預(yù)設(shè)閾值vref1和第二預(yù)設(shè)閾值vref2的設(shè)置與靈敏度有關(guān)，如果vref1和vref2設(shè)置過(guò)小，判斷條件(differ1<vref1)且(differ2>vref2)極容易滿足，則細(xì)微的環(huán)境變化也會(huì)被錯(cuò)誤的判定為液位變化，而如果vref1和vref2設(shè)置過(guò)大，判斷條件(differ1<vref1)且(differ2>vref2)難以滿足，則液位變化時(shí)無(wú)輸出或輸出錯(cuò)誤液位。

并且，第一預(yù)設(shè)閾值vref1和第二預(yù)設(shè)閾值vref2可根據(jù)實(shí)際測(cè)試結(jié)果設(shè)置，具體地，可在電容檢測(cè)單元未被液體覆蓋時(shí)，分別測(cè)量該電容檢測(cè)單元的第一互電容測(cè)量值和第一自電容測(cè)量值，以及在該電容檢測(cè)單元被液體覆蓋時(shí)，分別測(cè)量該電容檢測(cè)單元的第二互電容測(cè)量值和第二自電容測(cè)量值，這樣可根據(jù)第一互電容測(cè)量值與第二互電容測(cè)量值之間的差值設(shè)置第一預(yù)設(shè)閾值vref1，并可根據(jù)第一自電容測(cè)量值與第二自電容測(cè)量值之間的差值設(shè)置第二預(yù)設(shè)閾值vref2，例如如果第一互電容測(cè)量值與第二互電容測(cè)量值之間的差值為20，則第一預(yù)設(shè)閾值vref1可選取20-30之間的值；如果第一自電容測(cè)量值與第二自電容測(cè)量值之間的差值為100，則第二預(yù)設(shè)閾值vref2可選取70-100之間的值。

具體來(lái)說(shuō)，假設(shè)多個(gè)電容檢測(cè)單元的互電容基準(zhǔn)值均為同一個(gè)互電容基準(zhǔn)值base1、自電容基準(zhǔn)值均為同一個(gè)自電容基準(zhǔn)值base2，如圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例的液位檢測(cè)方法包括以下步驟：

s100：上電初始化，讀取預(yù)設(shè)的互電容基準(zhǔn)值base1和自電容基準(zhǔn)值base2。

s101：?jiǎn)?dòng)互電容模式，獲取第i個(gè)電容檢測(cè)單元的互電容值rawdata1(i)，將互電容值rawdata1(i)與互電容基準(zhǔn)值base1進(jìn)行比較以計(jì)算出第i個(gè)第一差值differ1(i)＝|rawdata1(i)-base1|，以及保存計(jì)算出第i個(gè)第一差值differ1(i)。

s102：?jiǎn)?dòng)自電容模式，獲取第i個(gè)電容檢測(cè)單元的自電容值，將第i個(gè)自電容值值rawdata2(i)與自電容基準(zhǔn)值base2進(jìn)行比較以計(jì)算出第i個(gè)第二差值differ2(i)＝|rawdata2(i)-base2|，并保存計(jì)算出的第i個(gè)第二差值differ2(i)。

s103：判斷第i個(gè)第一差值differ1(i)是否小于第一預(yù)設(shè)閾值vref1，且判斷第i個(gè)第二差值differ2(i)是否大于第二預(yù)設(shè)閾值vref2。

如果是，則執(zhí)行步驟s104；如果否，則執(zhí)行步驟s105。

s104：判斷第i個(gè)電容檢測(cè)單元未被液體覆蓋，i＝i+1，并返回步驟s101。

其中，在i＝n時(shí)，i重新設(shè)定為1。

s105：判斷第i個(gè)電容檢測(cè)單元未被液體覆蓋，i重新設(shè)定為1。

s106：更新互電容基準(zhǔn)值base1和自電容基準(zhǔn)值base2，返回步驟s101。

下面結(jié)合圖2和圖4來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明實(shí)施例的液位檢測(cè)裝置的工作原理。

如圖4所示，假定無(wú)液體時(shí)互電容模式下的互電容基準(zhǔn)值base1＝2000、第一預(yù)設(shè)閾值vref1＝50；無(wú)液體時(shí)自電容模式下的自電容基準(zhǔn)值base2＝3000、第二預(yù)設(shè)閾值vref2＝400。

如圖2和4所示，t1-t2時(shí)刻，液位上升到電容檢測(cè)單元c1的位置，先開(kāi)啟互電容模式，獲取電容檢測(cè)單元c1的互電容值rawdata1(1)，rawdata1(1)＝1990，進(jìn)而獲取第1個(gè)第一差值differ1(1)，即differ1(1)＝|1990-2000|＝10；再開(kāi)啟自電容模式，獲取電容檢測(cè)單元c1的自電容值rawdata2(1)，rawdata2(1)＝3500，進(jìn)而獲取第1個(gè)第二差值differ2(1)，即differ2(1)＝|3500-3000|＝500，再次根據(jù)第1個(gè)第一差值和第1個(gè)第二差值判斷電容檢測(cè)單元c1被到液體覆蓋，即第1個(gè)第一差值滿足differ1(1)＝10<50，第1個(gè)第二差值differ2(1)滿足differ2(1)＝500>400，滿足液位判斷條件，可判斷液位升高到電容檢測(cè)單元c1的位置。

t3～t4時(shí)刻，先開(kāi)啟互電容模式，獲取電容檢測(cè)單元c2的互電容值rawdata1(2)，rawdata1(2)＝1930，進(jìn)而獲取第2個(gè)第一差值differ1(2)，即differ1(2)＝|1930-2000|＝70；再開(kāi)啟自電容模式，獲取電容檢測(cè)單元c2的自電容值rawdata2(2)，rawdata2(2)＝3100，進(jìn)而獲取第2個(gè)第二差值differ2(2)，即differ2(2)＝|3100-3000|＝100，再次根據(jù)第2個(gè)第一差值和第2個(gè)第二差值判斷電容檢測(cè)單元c2未被液體覆蓋，即differ1(2)＝70>50，differ2(2)＝100<400，不滿足液位判斷條件，判定液位未升高到電容檢測(cè)單元c2的位置。這樣，結(jié)合t1-t2時(shí)刻以及t3～t4時(shí)刻的判斷，識(shí)別到的液位信息為電容檢測(cè)單元c1對(duì)應(yīng)的液位檔位。

然后，在t5時(shí)刻，因判斷電容檢測(cè)單元c2未被液體覆蓋，更新互電容基準(zhǔn)值base1＝1930，自電容基準(zhǔn)值base2＝3100。

由此，本發(fā)明實(shí)施例的液體檢測(cè)方法聯(lián)合互電容值和自電容值的變化情況來(lái)檢測(cè)液位， 可有效避免環(huán)境對(duì)液位檢測(cè)的干擾，提升了液位檢測(cè)的準(zhǔn)確度。

此外，還需說(shuō)明的是，從靠近待測(cè)容器頂部的電容檢測(cè)單元或從位于待測(cè)容器中間任意位置的電容檢測(cè)單元開(kāi)始進(jìn)行檢測(cè)判斷的具體實(shí)現(xiàn)方式與上述實(shí)施例所描述的實(shí)現(xiàn)方式類(lèi)似，這里不再詳細(xì)贅述。

綜上，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提出的液位檢測(cè)方法，分別檢測(cè)當(dāng)前電容檢測(cè)單元的自電容值和互電容值，然后根據(jù)當(dāng)前電容檢測(cè)單元的自電容值與對(duì)應(yīng)的自電容基準(zhǔn)值之間的關(guān)系和當(dāng)前電容檢測(cè)單元的互電容值與對(duì)應(yīng)的互電容基準(zhǔn)值之間的關(guān)系判斷是否有液體覆蓋當(dāng)前電容檢測(cè)單元，如果判斷有液體覆蓋當(dāng)前電容檢測(cè)單元，則向上分別檢測(cè)與當(dāng)前電容檢測(cè)單元相鄰的電容檢測(cè)單元的自電容值和互電容值，直至判斷沒(méi)有液體覆蓋電容檢測(cè)單元時(shí)，根據(jù)與沒(méi)有液體覆蓋時(shí)對(duì)應(yīng)的電容檢測(cè)單元相鄰的前一個(gè)電容檢測(cè)單元獲取液位信息。由此，該方法聯(lián)合互電容值和自電容值的變化情況來(lái)檢測(cè)液位，可有效避免環(huán)境對(duì)液位檢測(cè)的干擾，提升了液位檢測(cè)的準(zhǔn)確度。并且，該方法不需要增加額外的外部器件例如溫度傳感器，電路簡(jiǎn)單，算法可靠。

圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的液位檢測(cè)裝置的方框示意圖。如圖5所示，液位檢測(cè)裝置包括電容檢測(cè)模塊，多個(gè)電容檢測(cè)單元10和控制模塊20。

在本發(fā)明的一個(gè)具體示例中，如圖2所示，多個(gè)電容檢測(cè)單元10與待測(cè)容器4緊密貼合，例如通過(guò)3m膠粘貼，并且，多個(gè)電容檢測(cè)單元10可按照液體在待測(cè)容器4內(nèi)的上升方向依次排列，例如多個(gè)電容檢測(cè)單元10可在待測(cè)容器4的底部的垂直方向上依次排列，被液面覆蓋的電容檢測(cè)單元的數(shù)量將隨著液位的變化而變化。應(yīng)當(dāng)理解的是，多個(gè)電容檢測(cè)單元與待測(cè)容器的設(shè)置方式不限于貼合方式。

并且，電容檢測(cè)單元被液面覆蓋時(shí)的自電容值與未被液面覆蓋時(shí)的自電容值不一致，即言，液位上升或下降時(shí)電容檢測(cè)單元的自電容值將會(huì)發(fā)生變化。而且，環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，電容檢測(cè)單元的自電容和互電容值均會(huì)發(fā)生變化，因此控制模塊20通過(guò)監(jiān)測(cè)電容檢測(cè)單元的自電容和互電容值即可準(zhǔn)確識(shí)別液位信息。

如圖5所示，控制模塊20與多個(gè)電容檢測(cè)單元10相連，控制模塊20用于分別檢測(cè)當(dāng)前電容檢測(cè)單元的自電容值和互電容值，并根據(jù)當(dāng)前電容檢測(cè)單元的自電容值與對(duì)應(yīng)的自電容基準(zhǔn)值之間的關(guān)系和當(dāng)前電容檢測(cè)單元的互電容值與對(duì)應(yīng)的互電容基準(zhǔn)值之間的關(guān)系判斷是否有液體覆蓋當(dāng)前電容檢測(cè)單元，如果判斷有液體覆蓋當(dāng)前電容檢測(cè)單元，控制模塊20則向上分別檢測(cè)與當(dāng)前電容檢測(cè)單元相鄰的電容檢測(cè)單元的自電容值和互電容值，直至判斷沒(méi)有液體覆蓋電容檢測(cè)單元時(shí)，根據(jù)沒(méi)有液體覆蓋時(shí)對(duì)應(yīng)的電容檢測(cè)單元相鄰的前一個(gè)電容檢測(cè)單元獲取液位信息。

進(jìn)一步地，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，如果判斷沒(méi)有液體覆蓋當(dāng)前電容檢測(cè)單元，控 制模塊20則向下分別檢測(cè)與當(dāng)前電容檢測(cè)單元相鄰的電容檢測(cè)單元的自電容值和互電容值，直至判斷有液體覆蓋電容檢測(cè)單元時(shí)，根據(jù)有液體覆蓋時(shí)對(duì)應(yīng)的電容檢測(cè)單元獲取液位信息。

應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)當(dāng)前電容檢測(cè)單元被液體覆蓋時(shí)，控制模塊20判斷液體至少達(dá)到當(dāng)前電容檢測(cè)單元所處的位置，而當(dāng)當(dāng)前電容檢測(cè)單元未被液體覆蓋時(shí)，控制模塊20判斷未上升的當(dāng)前電容檢測(cè)單元所處的位置。需要說(shuō)明的是，當(dāng)前電容檢測(cè)單元可在待測(cè)容器的底部或頂部、或中間任意位置。

需要說(shuō)明的是，向上指的是液位的上升方向，如圖2中箭頭所示的方向，如此，向上檢測(cè)即為檢測(cè)當(dāng)前電容檢測(cè)單元上面的電容檢測(cè)單元。相應(yīng)地，向下即為圖2中箭頭所示的反方向，如此，向下檢測(cè)即為檢測(cè)當(dāng)前電容檢測(cè)單元下面的電容檢測(cè)單元。

也就是說(shuō)，控制模塊20可先啟動(dòng)互電容模式以在互電容模式下檢測(cè)當(dāng)前電容檢測(cè)單元的互電容值，再啟動(dòng)自電容模式以在自電容模式下檢測(cè)電路檢測(cè)當(dāng)前電容檢測(cè)單元的自電容值。并且，可從多個(gè)電容檢測(cè)單元10中任一個(gè)電容檢測(cè)單元開(kāi)始檢測(cè)，如果判斷有液體覆蓋當(dāng)前電容檢測(cè)單元，控制模塊20則分別檢測(cè)與當(dāng)前電容檢測(cè)單元上面的相鄰電容檢測(cè)單元的自電容值和互電容值，直至判斷沒(méi)有液體覆蓋當(dāng)前電容檢測(cè)單元；如果判斷沒(méi)有液體覆蓋當(dāng)前電容檢測(cè)單元，控制模塊20則分別檢測(cè)與當(dāng)前電容檢測(cè)單元下面的相鄰電容檢測(cè)單元的自電容值和互電容值，直至判斷有液體覆蓋當(dāng)前電容檢測(cè)單元。

下面以從與待測(cè)容器底部最接近的電容檢測(cè)單元開(kāi)始檢測(cè)為例來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明實(shí)施例的液位檢測(cè)方法。具體地，控制模塊20可從與容器底部最接近的電容檢測(cè)單元開(kāi)始依次向上逐級(jí)判斷相應(yīng)的電容檢測(cè)單元是否被液體覆蓋。假設(shè)通過(guò)n個(gè)電容檢測(cè)單元進(jìn)行液位檢測(cè)，n個(gè)電容檢測(cè)單元從下向上依次記為c1、c2、c3、…、cn，n為大于1的整數(shù)，當(dāng)當(dāng)前電容檢測(cè)單元為第i個(gè)電容檢測(cè)單元ci時(shí)，控制模塊20可根據(jù)第i個(gè)電容檢測(cè)單元ci時(shí)的互電容值和自電容值判斷是否有液體覆蓋第i個(gè)電容檢測(cè)單元ci，如果判斷有液體覆蓋第i個(gè)電容檢測(cè)單元ci，則說(shuō)明液體至少上升/下降到第i個(gè)電容檢測(cè)單元ci所處的位置，控制模塊20再繼續(xù)分時(shí)檢測(cè)第i+1個(gè)電容檢測(cè)單元c(i+1)的互電容值和自電容值，此時(shí)控制模塊20根據(jù)第i+1個(gè)電容檢測(cè)單元c(i+1)的自電容值和互電容值判斷是否有液體覆蓋第i+1個(gè)電容檢測(cè)單元c(i+1)，以判斷液體是否上升/下降到第i+1個(gè)電容檢測(cè)單元c(i+1)所處的位置。

如此控制模塊20逐級(jí)檢測(cè)自電容值和互電容值并判斷是否有液體覆蓋電容檢測(cè)單元，一旦判斷沒(méi)有液體覆蓋電容檢測(cè)單元，就根據(jù)檢測(cè)到?jīng)]有液體覆蓋時(shí)對(duì)應(yīng)的電容檢測(cè)單元相鄰的前一個(gè)電容檢測(cè)單元獲取液位信息，例如，第1個(gè)至第i個(gè)電容檢測(cè)單元對(duì)應(yīng)的判斷結(jié)果均為有液體覆蓋，而第i+1個(gè)電容檢測(cè)單元對(duì)應(yīng)的判斷結(jié)果為沒(méi)有液體覆蓋，控制 模塊20將第i個(gè)電容檢測(cè)單元對(duì)應(yīng)的液位信息作為容器的當(dāng)前液位信息。

具體來(lái)說(shuō)，控制模塊20可以輪詢的方式對(duì)多個(gè)電容檢測(cè)單元10的互電容值和自電容值依次進(jìn)行檢測(cè)，每檢測(cè)到一次自電容值和互電容值，就根據(jù)檢測(cè)到的自電容值和互電容值判斷是否檢測(cè)到相應(yīng)的電容檢測(cè)單元被液體覆蓋，當(dāng)判斷連續(xù)的n(n為正整數(shù))個(gè)電容檢測(cè)單元均被液體覆蓋，而第n+1個(gè)電容檢測(cè)單元未被液體覆蓋時(shí)，控制模塊20即可根據(jù)第n個(gè)電容檢測(cè)單元對(duì)應(yīng)的液位檔位輸出液位信息。

應(yīng)當(dāng)理解的是，多個(gè)電容檢測(cè)單元10中每個(gè)電容檢測(cè)單元對(duì)應(yīng)一個(gè)液位檔位，且每個(gè)電容檢測(cè)單元對(duì)應(yīng)的液位檔位在程序中預(yù)設(shè)，如圖2所示，電容檢測(cè)單元10可為6個(gè)即c1、c2、c3、c4、c5和c6，6個(gè)電容檢測(cè)單元10分別對(duì)應(yīng)6個(gè)液位檔位，且6個(gè)液位檔位按順序依次遞增或遞減，例如，c1對(duì)應(yīng)液位1、c2對(duì)應(yīng)液位2、c3對(duì)應(yīng)液位3、c4對(duì)應(yīng)液位4、c5對(duì)應(yīng)液位5和c6對(duì)應(yīng)液位6，且液位1<液位2<液位3<液位4<液位5<液位6。

還應(yīng)當(dāng)理解的是，電容檢測(cè)單元的數(shù)量和大小是可調(diào)的，電容檢測(cè)單元越多即n越大，所能檢測(cè)到的液位檔位越多，液位檢測(cè)精度越高。并且，電容檢測(cè)單元面積越大，電容檢測(cè)單元的靈敏度就越高。

由此，本發(fā)明實(shí)施例的液位檢測(cè)裝置，聯(lián)合互電容值和自電容值的變化情況來(lái)檢測(cè)液位，可有效避免環(huán)境例如溫度對(duì)液位檢測(cè)的干擾，提升了液位檢測(cè)的準(zhǔn)確度，對(duì)量產(chǎn)的不一致性也有很好的補(bǔ)償作用。并且，該裝置不需要增加額外的外部器件例如溫度傳感器，電路簡(jiǎn)單，算法可靠。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，控制模塊20進(jìn)一步構(gòu)造為：獲取當(dāng)前電容檢測(cè)單元的互電容值與對(duì)應(yīng)的互電容基準(zhǔn)值之間的第一差值即互電容變化量，并獲取當(dāng)前電容檢測(cè)單元的自電容值與對(duì)應(yīng)的自電容基準(zhǔn)值之間的第二差值即自電容變化量，如果第一差值小于第一預(yù)設(shè)閾值且第二差值大于第二預(yù)設(shè)閾值，控制模塊20則判斷有液體覆蓋當(dāng)前電容檢測(cè)單元。

并且，如果第一差值大于等于第一預(yù)設(shè)閾值或第二差值小于等于第二預(yù)設(shè)閾值，控制模塊20則判斷沒(méi)有液體覆蓋所述當(dāng)前電容檢測(cè)單元，并將對(duì)應(yīng)的互電容基準(zhǔn)值更新為當(dāng)前電容檢測(cè)單元的互電容值，以及將對(duì)應(yīng)的自電容基準(zhǔn)值更新為當(dāng)前電容檢測(cè)單元的自電容值，以將更新后的互電容基準(zhǔn)值和自電容基準(zhǔn)值用于下一次液位檢測(cè)。

也就是說(shuō)，如果當(dāng)前電容檢測(cè)單元的互電容變化量小于第一預(yù)設(shè)閾值且該電容檢測(cè)單元的自電容變化量大于第二預(yù)設(shè)閾值，則說(shuō)明當(dāng)前電容檢測(cè)單元的自電容值和互電容值的變化是由液體變化引起，控制模塊20判斷當(dāng)前電容檢測(cè)單元檢測(cè)到了液體，并計(jì)算當(dāng)前電容檢測(cè)單元上面的相鄰電容檢測(cè)單元的互電容變化量和自電容變化量以判斷該電容檢測(cè)單 元是否被液體覆蓋，如此循環(huán)判斷直至判斷到電容檢測(cè)單元未被液體覆蓋。并在判斷到電容檢測(cè)單元未被液體覆蓋時(shí)，控制模塊20根據(jù)與未被液體覆蓋時(shí)對(duì)應(yīng)的電容檢測(cè)單元相鄰的前一個(gè)電容檢測(cè)單元獲取液位信息，并根據(jù)未檢測(cè)到液體時(shí)對(duì)應(yīng)的電容檢測(cè)單元的互電容值和自電容值分別更新對(duì)應(yīng)的互電容基準(zhǔn)值和自電容基準(zhǔn)值，以將更新后的互電容基準(zhǔn)值和自電容基準(zhǔn)值用于下一次液位檢測(cè)。

需要說(shuō)明的是，多個(gè)電容檢測(cè)單元10對(duì)應(yīng)的互電容基準(zhǔn)值可設(shè)置為同一個(gè)互電容基準(zhǔn)值，多個(gè)電容檢測(cè)單元10對(duì)應(yīng)的自電容基準(zhǔn)值也可設(shè)置為同一個(gè)自電容基準(zhǔn)值，從而使得寄存器空間相對(duì)較??；多個(gè)電容檢測(cè)單元10對(duì)應(yīng)的互電容基準(zhǔn)值可設(shè)置為互不相同的互電容基準(zhǔn)值，多個(gè)電容檢測(cè)單元10對(duì)應(yīng)的自電容基準(zhǔn)值可設(shè)置為互不相同的自電容基準(zhǔn)值，從而使得檢測(cè)準(zhǔn)確度相對(duì)較高。

還需說(shuō)明的是，互電容基準(zhǔn)值和自電容基準(zhǔn)值的設(shè)置情況可根據(jù)實(shí)際需求設(shè)置。并且，互電容基準(zhǔn)值的初始設(shè)定值可根據(jù)無(wú)液體時(shí)每個(gè)電容檢測(cè)單元的互電容值選取，自電容基準(zhǔn)值的初始設(shè)定值可根據(jù)無(wú)液體時(shí)每個(gè)電容檢測(cè)單元的自電容值選取。

具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明實(shí)施例的裝置采用n個(gè)電容檢測(cè)單元進(jìn)行液位檢測(cè)，n個(gè)電容檢測(cè)單元從容器底部向上依次為第1個(gè)電容檢測(cè)單元、第2個(gè)電容檢測(cè)單元、第3個(gè)電容檢測(cè)單元、……、第n個(gè)電容檢測(cè)單元?？刂颇K20具體可采用如下流程：控制模塊20首先啟動(dòng)互電容模式，獲取第i(i可為1至n中的任意整數(shù)值)個(gè)電容檢測(cè)單元的互電容值rawdata1(i)，將第i個(gè)電容檢測(cè)單元的互電容值rawdata1(i)與對(duì)應(yīng)互電容基準(zhǔn)值base1(i)進(jìn)行比較以計(jì)算出第i個(gè)第一差值differ1(i)＝|rawdata1(i)-base1(i)|，以及保存計(jì)算出第i個(gè)第一差值differ1(i)。

其次，控制模塊20再啟動(dòng)自電容模式，獲取第i個(gè)電容檢測(cè)單元的自電容值rawdata2(i)，將第i個(gè)電容檢測(cè)單元的自電容值rawdata2(i)與對(duì)應(yīng)的自電容基準(zhǔn)值base2(i)進(jìn)行比較以計(jì)算出第i個(gè)第二差值differ2(i)＝|rawdata2(i)-base2(i)|，并保存計(jì)算出的第i個(gè)第二差值differ2(i)。

再次，控制模塊20判斷第i個(gè)電容檢測(cè)單元是否被液體覆蓋，如果第i個(gè)第一差值differ1(i)小于第一預(yù)設(shè)閾值vref1即differ1(i)<vref1，且第i個(gè)第二差值differ2(i)大于第二預(yù)設(shè)閾值即differ2(i)>vref2，則判斷第i個(gè)電容檢測(cè)單元被液體覆蓋。否則，如果第i個(gè)第一差值differ1(i)大于等于第一預(yù)設(shè)閾值vref1即differ1(i)≥vref1，或者第i個(gè)第二差值differ2(i)大于第二預(yù)設(shè)閾值即differ2(i)≤vref2，則判斷第i個(gè)電容檢測(cè)單元未被液體覆蓋。

并且，在判斷第i個(gè)電容檢測(cè)單元被液體覆蓋之后，控制模塊20按照前面的步驟繼續(xù)檢測(cè)第i+1個(gè)電容檢測(cè)單元的自電容值和互電容值并進(jìn)行判斷。而在判斷第i個(gè)電容檢測(cè)單 元未被液體覆蓋之后，控制模塊20將第i-1個(gè)電容檢測(cè)單元對(duì)應(yīng)的液位檔位作為容器的當(dāng)前液位，并更新互電容基準(zhǔn)值和自電容基準(zhǔn)值，其中，如果互電容基準(zhǔn)值互不相同，則只更新第i個(gè)電容檢測(cè)單元對(duì)應(yīng)的互電容基準(zhǔn)值，將檢測(cè)到的互電容值作為互電容基準(zhǔn)值，而如果互電容基準(zhǔn)值均相同，則更新該互電容基準(zhǔn)值，將檢測(cè)到的互電容值作為互電容基準(zhǔn)值；同理，如果自電容基準(zhǔn)值互不相同，則只更新第i個(gè)電容檢測(cè)單元對(duì)應(yīng)的自電容基準(zhǔn)值，將檢測(cè)到的自電容值作為自電容基準(zhǔn)值，而如果自電容基準(zhǔn)值均相同，則更新該自電容基準(zhǔn)值，將檢測(cè)到的自電容值作為自電容基準(zhǔn)值。

其中，在第一次計(jì)算過(guò)程中，采用的初始互電容基準(zhǔn)值base1和初始自電容基準(zhǔn)值base2可提前內(nèi)置在eeprom里，也可以把上電后無(wú)液體時(shí)采樣到的互電容值設(shè)定為初始互電容基準(zhǔn)值base1、無(wú)液體時(shí)采樣到的自電容值設(shè)定為初始自電容基準(zhǔn)值base2。

需要說(shuō)明的是，第一預(yù)設(shè)閾值vref1和第二預(yù)設(shè)閾值vref2的設(shè)置與靈敏度有關(guān)，如果vref1和vref2設(shè)置過(guò)小，判斷條件(differ1<vref1)且(differ2>vref2)極容易滿足，則細(xì)微的環(huán)境變化也會(huì)被錯(cuò)誤的判定為液位變化，而如果vref1和vref2設(shè)置過(guò)大，判斷條件(differ1<vref1)且(differ2>vref2)難以滿足，則液位變化時(shí)無(wú)輸出或輸出錯(cuò)誤液位。

并且，第一預(yù)設(shè)閾值vref1和第二預(yù)設(shè)閾值vref2可根據(jù)實(shí)際測(cè)試結(jié)果設(shè)置，具體地，可在電容檢測(cè)單元未被液體覆蓋時(shí)，分別測(cè)量該電容檢測(cè)單元的第一互電容測(cè)量值和第一自電容測(cè)量值，以及在該電容檢測(cè)單元被液體覆蓋時(shí)，分別測(cè)量該電容檢測(cè)單元的第二互電容測(cè)量值和第二自電容測(cè)量值，這樣可根據(jù)第一互電容測(cè)量值與第二互電容測(cè)量值之間的差值設(shè)置第一預(yù)設(shè)閾值vref1，并可根據(jù)第一自電容測(cè)量值與第二自電容測(cè)量值之間的差值設(shè)置第二預(yù)設(shè)閾值vref2，例如如果第一互電容測(cè)量值與第二互電容測(cè)量值之間的差值為20，則第一預(yù)設(shè)閾值vref1可選取20-30之間的值；如果第一自電容測(cè)量值與第二自電容測(cè)量值之間的差值為100，則第二預(yù)設(shè)閾值vref2可選取70-100之間的值。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，控制模塊20進(jìn)一步構(gòu)造為：將多個(gè)電容檢測(cè)單元中的當(dāng)前電容檢測(cè)單元作為激勵(lì)端，且將其他電容檢測(cè)單元接地，以檢測(cè)當(dāng)前電容檢測(cè)單元的自電容值，以及將多個(gè)電容檢測(cè)單元中每個(gè)電容檢測(cè)單元均作為激勵(lì)端，以檢測(cè)當(dāng)前電容檢測(cè)單元的互電容值。

也就是說(shuō)，如圖7所示，在當(dāng)前電容檢測(cè)單元作為激勵(lì)端而其他電容檢測(cè)單元作為地的情況下，檢測(cè)到的電容可定義為自電容，如此只向當(dāng)前電容檢測(cè)單元施加激勵(lì)信號(hào)時(shí)，控制模塊20通過(guò)檢測(cè)當(dāng)前電容檢測(cè)單元的電容即可獲得當(dāng)前電容檢測(cè)單元的自電容；在多個(gè)電容檢測(cè)單元同時(shí)作為激勵(lì)端的情況下，消除了任意兩個(gè)電容檢測(cè)單元之間的電容影響的電容定義為互電容，如此向每個(gè)電容檢測(cè)單元施加激勵(lì)信號(hào)時(shí)，控制模塊20通過(guò)檢測(cè)當(dāng)前電容檢測(cè)單元的電容即可獲得當(dāng)前電容檢測(cè)單元的互電容。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，如圖2和圖6所示，多個(gè)電容檢測(cè)單元10可設(shè)置在電路板2上，即言可電路板2上可印制多個(gè)電容檢測(cè)單元10，電路板2通過(guò)排線1連接到控制模塊20。其中，排線1包含電源、地、電容檢測(cè)模塊導(dǎo)線。

或者，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，多個(gè)電容檢測(cè)單元10與控制模塊20可設(shè)置在同一電路板2上。具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)控制模塊20離硬件電路較遠(yuǎn)或者電容檢測(cè)單元很多時(shí)，可以把多個(gè)電容檢測(cè)單元10與控制模塊20均放置在電路板2上。

此外，還需說(shuō)明的是，從靠近待測(cè)容器頂部的電容檢測(cè)單元或從位于待測(cè)容器中間任意位置的電容檢測(cè)單元開(kāi)始進(jìn)行檢測(cè)判斷的具體實(shí)現(xiàn)方式與上述實(shí)施例所描述的實(shí)現(xiàn)方式類(lèi)似，這里不再詳細(xì)贅述。

綜上，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提出的液位檢測(cè)裝置，控制模塊分別檢測(cè)當(dāng)前電容檢測(cè)單元的自電容值和互電容值，然后根據(jù)當(dāng)前電容檢測(cè)單元的自電容值與對(duì)應(yīng)的自電容基準(zhǔn)值之間的關(guān)系和當(dāng)前電容檢測(cè)單元的互電容值與對(duì)應(yīng)的互電容基準(zhǔn)值之間的關(guān)系判斷是否有液體覆蓋所述當(dāng)前電容檢測(cè)單元，如果判斷有液體覆蓋所述當(dāng)前電容檢測(cè)單元，則向上分別檢測(cè)與當(dāng)前電容檢測(cè)單元相鄰的電容檢測(cè)單元的自電容值和互電容值，直至判斷沒(méi)有液體覆蓋電容檢測(cè)單元時(shí)，根據(jù)沒(méi)有液體覆蓋時(shí)對(duì)應(yīng)的電容檢測(cè)單元相鄰的前一個(gè)電容檢測(cè)單元獲取液位信息。由此，該裝置聯(lián)合互電容和自電容的變化情況來(lái)檢測(cè)液位，可有效避免環(huán)境對(duì)液位檢測(cè)的干擾，提升了液位檢測(cè)的準(zhǔn)確度。并且，該裝置不需要增加額外的外部器件例如溫度傳感器，電路簡(jiǎn)單，算法可靠。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“長(zhǎng)度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè)，例如兩個(gè)，三個(gè)等，除非另有明確具體的限定。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過(guò)中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本說(shuō)明書(shū)的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說(shuō)明書(shū)中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。