专利名称：用于检测液体的液位的方法和电路布置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于检测在容器中的液体液位的方法和电路布置。
背景技术：
US 5,775,164公开了一种用于检测在容器中的液体的液位的装置，该装置具有两个安装在容器中的电极和一个与电极相连的电路。为了防止测量电压电解液体，仅仅在较短的测量期间在电机之间产生交流电压，并且测量在电极之间的电阻。
发明内容
为此本发明的任务在于，提供一种更容易实现的方法和更简单的电路，用于检测在具有液位测量电极的容器中的液体的液位。
该任务通过下面的方法实现，即用于检测容器中的液体的液位的方法中，在第一步骤中施加一定的电压到液位测量电极持续第一时间间隔，在接着的第二步骤中等待第二时间间隔，并且在接着的第三步骤中检测或测量在液位测量电极上的电压。
一种用于实现根据本发明的方法的合适的电路布置可以简单地实现为测量电路的形式，为了测量液位，其除接地接头之外仅仅必需一个接头，因为各步骤连续地进行。那么这在测量电路实现为微控制器或者专用集成电路(ASIC)时特别具有优点，因为在微控制器或者ASIC上的接头数目是显著的成本因素。但是该接头必须能够转换地用作输出端和输入端。
此外根据本发明的方法还具有如下优点，即被测量液位的液体通过液位的测量而不被电解，因为用于测量的测量电压可以由足够短的电压脉冲组成。
为了连续地监测容器中液体的液位，当然必须周期性地重复液位的测量。在根据本发明的方法中，包括第一、第二和第三步骤的测量循环优选地直到在第三步骤之后的一定时间间隔过去之后才重复。优选地在第三步骤之后，在第四步骤中液位测量电极与一定的电位，优选的地电位，连接第四时间间隔。以这种方式可以避免液体随着时间的过去而过载和液位测量的不可靠。
下面根据本发明的用于检测在容器中液体的液位的电路布置的实施例说明本发明，所述电路布置仅在一个附图中示出。
具体实施例方式
在附图中示出的电路布置包括以微控制器形式实现的测量电路1，以及包括电阻4和电容5的积分电路3。虽然微控制器具有多个接头，但是，这些接头中除接地的接头之外仅有一个为测量电路而设的。该接头2是可转换的，也就是说，能够转换地作为输出端和输入端。积分电路3连接于接头2，也就是说，电阻4的一端连接于接头2，并且电阻4的另一端连接于液体容器7的液位测量电极8并且通过电容5接地。容器7还具有第二电极9，其设置在液位测量电极8的下面并且接地。
下面描述测量顺序。在第一步骤中，测量电路1在其转换为输出端的接头2发出短的电压脉冲，如此选择该脉冲，使得积分电路3的电容5能够几乎完全的充电。容器7的两个电极8、9与电容5并联，并且同样是一个电容器，但是它的电容取决于仅有液位测量电极8还是两个电极8、9浸入到液体6中。在接着的第二步骤中，测量电路1的接头2在短的第二时间间隔中被转换，并且然后成为测量电路1的高阻输入端。因此如果仅仅第二电极9浸入到液体6中或者两个电极都没有浸入到液体6中，除了很小的泄漏电流，积分电路3的电容5不能放电。因此在这种情况下电容保持电压，其几乎相应于在第一步骤期间充电的电压脉冲的幅值。但是当两个电极8、9浸入到液体中时，积分电路3的电容5在第一步骤期间仅仅被充以比较小的电压，因为在这种情况下液体6的电容与电容5并联。而且，电容器5在第二步骤期间经过液体6能够放电。在随后的第三步骤中，测量电路1在第三时间间隔期间检测或测量积分电路3的电容5的电压。
优选的，第一和第二时间间隔的长度和积分电路3的大小如此选择，使得测量电路1仅仅必须检测出高电平或者低电平，也就是说，在第三步骤中电压不必精确地测量，而仅仅由微控制器检测。特别地积分电路3的电阻4必须远大于在两个电极8、9之间液体6的阻值，积分电路3的电容5的容量远小于在两个电极之间液体的电容。包括第一、第二和第三步骤的测量循环优选地直到在第三步骤之后的第四时间间隔过去之后才重复，其中第四时间间隔比第二和第三时间间隔长的多。
权利要求
1.一种用于检测在具有液位测量电极的容器中的液体的液位的方法，其特征在于，在第一步骤中向液位测量电极(8)施加一定的电压第一时间间隔，然后在第二步骤中等待第二时间间隔，并且然后在第三步骤中检测或测量在液位测量电极(8)上的电压。
2.如权利要求1所述的方法，其中包括第一、第二和第三步骤的测量循环在第三步骤之后经过一定的时间间隔后才重复。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中在第三步骤之后，在第四步骤中将液位测量电极(8)与一定的电位，优选的地电位连接第四时间间隔。
4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中在第一步骤中将电压通过具有电容(5)的积分电路(3)施加到测量电极(8)上，并且在第三步骤中检测或测量在积分电路(3)的电容(5)的电压。
5.一种用于检测在具有液位测量电极的容器中的液体的液位的电路布置，其特征在于，它具有积分电路(3)和带有接头(2)的测量电路(1)，所述接头能够通过积分电路(3)与液位测量电极(8)相连。
6.如权利要求5所述的电路布置，其中测量电路(1)的接头(2)不仅能够用作输出端而且能够用作输入端。
7.如权利要求6所述的电路布置，其中测量电路(1)能够在它的接头(2)发出电压脉冲并且也能够计算在接头(2)上的测量电压。
8.如权利要求5-7中任一项所述的电路布置，其中测量电路(1)以微控制器实现。
全文摘要
本发明涉及一种用于检测在具有液位测量电极(8)的容器(7)中的液体(6)的液位的方法，其中在第一步骤中施加一定的电压到液位测量电极(8)持续第一时间间隔，接着在第二步骤中等待第二时间间隔，并且接着在第三步骤中检测或测量在液位测量电极(8)上的电压。一种适合于执行根据本发明的方法的电路布置，用于检测在具有液位测量电极(8)的容器(7)中的液体(6)的液位，所述电路布置具有积分电路(3)和带有接头(2)的测量电路(1)，所述接头可通过积分电路(3)与液位测量电极(8)相连。
文档编号G01F23/22GK1798960SQ200480015074
公开日2006年7月5日 申请日期2004年4月22日 优先权日2003年5月31日
发明者迈克尔·弗兰凯, 弗朗克·沃尔拉贝 申请人:布劳恩股份有限公司