一种电容式冰箱凝霜传感器检测电路的制作方法

本实用新型属于凝霜检测技术领域，特别涉及易结霜设备的保护装置及方法。

背景技术：

在家用冰箱的应用领域,用于制冷的蒸发器在工作的过程中,蒸发器上的冷凝管和翅片很容易结霜,霜在蒸发器表面的附着严重的影响了制冷效率。

冰箱通过对蒸发器进行定时加热来去除蒸发器表面的霜。但冰箱的凝霜快慢和用户对冰箱的使用习惯有很大的关系，例如经常开关门的时间，频率，冰箱中存放的食物量和食物种类等等。因此定时化霜存在的问题是没有根据结霜的厚度来‘智能’化霜，而是根据时间来评估是否需要化霜，这种化霜机制增大了冰箱的功耗，浪费电能。因此冰箱中蒸发器凝霜的厚度检测势在必行。通常情况下，电容式凝霜传感器是基于平行板电容原理实现的，利用平行板正负电极片之间空气和霜介电常数的不同，来检测蒸发器上是否凝霜以及凝霜的厚度。

现有的技术中，传统的电容式凝霜传感器检测电路，一种是将CDC(Capacitance To Digital Converter)芯片和MCU处理电路集成在传感器端，做成一体，输出蒸发器结霜厚度信息传输给冰箱的主控板。该电路的缺点主要在于冰箱的主控板一个I/0接口只能接一个电容式凝霜传感器，当冰箱主控的I/O口资源有限，且冰箱的蒸发器需接多个电容式凝霜传感器协同检测时，该结构就不再适用。另一种电容式凝霜检测电路是将CDC芯片和MCU处理电路都置于传感器线端，和前端检测电容分开。该电路的缺点主要在于前端电容和CDC芯片之间的引线会引入很大的寄生电容，并且使得传感器很容易由于冰箱工作环境等因素，引入很大的寄生电容，从而影响传感器凝霜厚度检测的准确性以及稳定性。

技术实现要素：

基于此，因此本实用新型的首要目地是提供一种电容式冰箱凝霜传感器检测电路，该电路可以解决上述传统电容式凝霜传感器检测电路存在的问题，既可以在冰箱中同时进行多个传感器的协同检测，又可以减小冰箱环境因素对单个传感器电容检测的影响，增强了传感器的稳定性，抗干扰性，并提高了传感器的灵敏度。

本实用新型的另一个目地在于提供一种电容式冰箱凝霜传感器检测电路，该电路结构简单，易于实现，可以连接多个电容式凝霜传感器进行凝霜的协同检测，减少冰箱主控板I/O接口资源的占用，弥补了单个传感器检测方面的不足。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种电容式冰箱凝霜传感器检测电路，其特征在于所述检测电路包括有CDC芯片检测电路及MCU处理电路，所述CDC芯片检测电路，集成在冰箱凝霜传感器的电容前端的铝壳内，所述MCU处理电路，位于线端USB公壳内，且CDC芯片检测电路连接于MCU处理电路。

进一步，所述MCU处理电路包括MCU主控芯片，NTC测温前端滤波电路，UART接口及I2C接口。

进一步，CDC芯片检测电路包括有CDC检测电路和惠斯通电桥，惠斯通电桥用于测温，惠斯通电桥接于CDC检测电路的GND和VDD之间。

进一步，CDC检测电路通过I2C协议和MCU电路进行通信，将检测到的电容值传输给MCU进行处理，MCU的I2C通信线或者MCU丰富的I/O资源可以挂载多个凝霜传感器，便于蒸发器上多个传感器的协同检测。

本实用新型所实现的冰箱凝霜检测电路，可以连接多个电容式凝霜传感器进行凝霜的协同检测，减少冰箱主控板I/O接口资源的占用，弥补了单个传感器检测方面的不足。同时又可以减小冰箱工作环境对电容式凝霜传感器寄生电容的影响，增强了传感器的稳定性，抗干扰性，以及提高了传感器的灵敏度，得到更加准确的电容值，从而输出准确的冰箱凝霜厚度的信息。

附图说明

图1是本实用新型所实施冰箱凝霜CDC芯片和MCU电路架构图。

图2是本实用新型所实施冰箱凝霜CDC芯片和MCU电路的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1所示，为本实用新型所实现的电容式冰箱凝霜传感器检测电路，图中所示，001为蒸发器上的冷凝管，用于流通制冷剂，当冰箱工作时，冷凝管表面会凝结一层霜。随着凝霜厚度的增加，电容电极片002之间凝霜的厚度也会相应增加，平板电容的电容值也会随之越大。由此可由输出的电容的大小来监测蒸发器上凝霜的厚度。因此，本实用新型所实现的所述检测电路包括有CDC芯片检测电路及MCU处理电路(简称MCU电路)，所述CDC芯片检测电路，集成在冰箱凝霜传感器的电容前端的铝壳内，所述MCU处理电路，位于线端USB公壳内，且CDC芯片检测电路连接于MCU处理电路。

其中，CDC芯片检测电路包括有CDC检测电路和惠斯通电桥，惠斯通电桥用于测温，惠斯通电桥接于CDC检测电路的GND和VDD之间。

参考附图2，本实用新型中，CDC检测电路(简称CDC)和测温的惠斯通电桥放在铝壳003内，并进行密封，防止化霜时进水影响电路。将CDC集成在前端电容，可以很大程度的减小冰箱复杂环境对传感器寄生电容的影响，从而输出稳定真实的电容值。CDC通过I2C协议和MCU电路进行通信，将检测到的电容值传输给MCU进行处理，MCU的I2C通信线或者MCU丰富的I/O资源可以挂载多个凝霜传感器，便于蒸发器上多个传感器的协同检测。通过004线束实现MCU处理电路对CDC芯片的供电，接收CDC输出的数字电容值，检测NTC热敏电阻的阻值变化。MCU处理电路置于USB公壳005中。USB公壳可以起到防水和保护PCB的作用。由MCU处理后的凝霜厚度信号通过UART接口线束006和冰箱主控PCB进行通信，告知冰箱主控凝霜传感器的容值，从而监测冰箱蒸发器上的凝霜情况，冰箱主控可以根据传感器的容值的大小判断凝霜的厚度，从而进行智能的控制化霜时间。

因此，本实用新型所实现的冰箱凝霜检测电路，可以连接多个电容式凝霜传感器进行凝霜的协同检测，减少冰箱主控板I/O接口资源的占用，弥补了单个传感器检测方面的不足。同时又可以减小冰箱工作环境对电容式凝霜传感器寄生电容的影响，增强了传感器的稳定性，抗干扰性，以及提高了传感器的灵敏度，得到更加准确的电容值，从而输出准确的冰箱凝霜厚度的信息。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。