电容测量电路、液位检测电路及其使用方法、液位高度检测电路、热水器、智能家居设备的制造方法_4

文档序号:9505295阅读:来源:国知局
高电平是第一开关MOS1的开关通道断开;
第二开关MOS1具有一个开关通道、一个控制端,当第二开关MOS1的控制的电平为高电平是第二开关MOS1的开关通道接通,当第二开关MOS1的控制的电平为低电平是第二开关MOS1的开关通道断开;
第一电阻R1的一端与第一连接点Q相连,第一电阻R1的另一端经由第一开关的开关通道连接到第二二极管D2的正极;
第二电阻R2的一端与第二二极管D2的正极相连,第二电阻R2的另一端与第二连接点P相连;
第三电阻R3的一端与第二连接点P相连,第三电阻R3的另一端经由第四电阻R4与电源地点GND9相连,第三电阻R3的经由第四电阻R4与电源地点GND9相连的端经由第二开关MOS2的开关通道连接到壹号节点P1 ;
第二二极管D2的负极与第三二极管D3的正极相连;
第三二极管D3的负极与壹号节点P1相连;
第一电容C1的一端与第二二极管D2的负极相连,第一电容C1的另一端与零号节点P0相连;
第一开关MOS1的控制端与零号节点P0相连;
第二开关MOS2的控制端与壹号节点P1相连;
导体极板120与第二连接点P相连;
单片机PIC12F510中具有单片机程序,单片机程序能够完成用于检测液位的如下方法步骤:
步骤1、选取相连的需要被测的相连的电容测量电路模块对,假设它们是电容测量电路模块A和电容测量电路模块B,电容测量电路模块A和电容测量电路模块B满足“电容测量电路模块A的第二连接点P与电容测量电路模块B的第一连接点Q相连”的条件;
步骤2、将与电容测量电路模块A的零号节点P0、电容测量电路模块B的一号节点P1相连单片机PIC12F510的能够设置为AD采样模式的且能够设置为10输出模式的引脚设置为尚电平输出模式;电容测量电路模块A的第一开关M0S1的开关通断被断开,那么电容测量电路模块A不会受到与电容测量电路模块A的第一连接点的电容测量电路模块的影响;电容测量电路模块A的第二开关M0S2的开关通断被接通;电容测量电路模块B的第三二极管D3的电流通道被高电平所阻塞;如果存在一个第一连接点Q与电容测量电路模块B的第二连接点P相连的电容测量电路模块C,那么还需要将电容测量电路模块C的零号节点P0设置为低电平输出模式,电容测量电路模块C、电容测量电路模块B可以是同一电容测量电路丰吴块;
步骤3、将与电容测量电路模块B的一号节点P0的单片机PIC12F510的引脚设置为低电平输出模式; 步骤4、从与电容测量电路模块A的一号节点P1相连的单片机PIC12F510的引脚输出PWM信号作为测试信号,并使PWM信号持续一个固定长度的时间段,此时PWM信号会对采样电容C1充电;PWM信号会对采样电容C1充电的速度与电容测量电路模块A的导体极板120、电容测量电路模块B的导体极板120之间的容值相关;电容测量电路模块A的导体极板120、电容测量电路模块B的导体极板120之间的容值越大,PWM信号会对采样电容C1充电的速度越慢,固定长度的时间段内采用电容C1被充的电压就越低;电容测量电路模块A的导体极板120、电容测量电路模块B的导体极板120之间的容值越小,PWM信号会对采样电容C1充电的速度越快,固定长度的时间段内采用电容C1被充的电压就越高;
步骤5、终止步骤4所述的PWM信号的输出;
步骤6、将与电容测量电路模块A的零号节点P0、电容测量电路模块B的一号节点P1相连单片机PIC12F510的能够设置为AD采样模式的且能够设置为10输出模式的引脚设置为AD采样模式,并进行AD采样;
步骤7、记录步骤6获得的采样数据;
步骤8、重复步骤1-7的操作,直到所有相连的相邻的电容测量电路模块对之间的电容都被测试过;
步骤9、通过步骤1-8所获得的各个电容测量电路模块的测得的容值差异,推算液位150的位置;值得本领域普通技术人员所注意的是,各个相邻的电容测量电路模块对之间的高度跨度可能是不一致的,比如最高位置的电容测量电路模块的导体极板120与最低位置的电容测量电路模块的导体极板120从电学连接角度来看可以是相邻的但是物理尺寸角度来看其高度跨度不同;
步骤10、将所有电容测量电路模块的一号节点P1都设置为低电平输出模式,对采样电容C1进行放电,准备下一次测试。
[0037]
实施实例7、一种智能物联网热水器,其特征在于:具有实施实例1-6中任一实施实例所述的技术方案的全部技术特征,还具有通讯模块能够连接到互联网并能使液位信息在互联网上传送。
[0038]实施实例8、一种智能家居设备,其特征在于:具有实施实例1-6中任一实施实例所述的技术方案的全部技术特征,还具有通讯模块能够连接到互联网并能使液位信息在互联网上传送。
[0039]实施实例9、如图6所示,与实施实例6不同的是图6中‘所有电容测量电路模块’构成一个闭合的环状链接。
[0040]本说明不详处为现有技术或者公知常识,故不赘述。
【主权项】
1.一种电容测量电路,其特征在于:包括第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第一测试点(cal)、第二测试点(ca2)、电源点(VCC9)、电源地点(GND9)、采样二极管(D1)、采样点(Q)、采样电容(C1)、采样连接点(P1)、单片机(PIC12F510)、测试信号开关(M0S1)、测试信号控制点(P1); 测试信号开关(M0S1)具有一个开关通道、一个控制端,控制测试信号开关(M0S1)的控制端的电平可以实现开关通道的断开与联通,测试信号开关(M0S1)的控制端与测试信号控制点(P1)相连; 测试信号控制点(P1)与单片机(PIC12F510)的一个10脚相连; 第一电阻(R1)的一端与第一测试点(cal)相连,第一电阻(R1)的另一端经由测试信号开关(M0S1)的开关通道连接到电源点(VCC9); 第二电阻(R2)的一端与第一测试点(CA1)相连; 第三电阻(R3)的一端与第二测试点(CA2)相连; 第四电阻(R4)的一端与第二测试点(CA2)相连,第四电阻(R4)的另一端与电源地点(GND9)相连; 第三电阻(R3)不与第二测试点(CA2)相连的端和第二电阻(R2)不与第一测试点(cal)相连的端相连; 第三电阻(R3)、第二电阻(R2)的公共连接点与采样二极管(D1)的正极相连; 采样二极管(D1)的负极与采样点(Q)相连; 采样电容(C1)的一端与采样点(Q)相连,采样电容(C1)的另一端与电源地点(GND9)相连; 采样连接点(P1)与采样点(Q)相连; 采样连接点(P1)与单片机(PIC12F510)的一个可设置为AD采样模式的引脚相连,以使单片机(PIC12F510)可以采集采样点(Q)即采用电容(C1)的充电端的电压值; 采样连接点(P1)与单片机(PIC12F510)的一个能够设置为高阻模式的且能够设置为10输出模式的引脚相连,单片机(PIC12F510)可以具有排泄采样点(Q)的电荷为新的测试做准备的能力;当单片机(PIC12F510)的这个能够设置为高阻模式的且能够设置为10输出模式的引脚设置为高阻模式时,单片机(PIC12F510)的这个能够设置为高阻模式的且能够设置为10输出模式的引脚不会影响采样点(Q)的电压值;当单片机(PIC12F510)的这个能够设置为高阻模式的且能够设置为10输出模式的引脚设置为10输出模式且输出低电平时,单片机(PIC12F510)可以起到排泄采样点(Q)的电荷降低采样点(Q)电压值的作用以为新的测试做准备; 单片机(PIC12F510)的电源脚(VDD)与电源点(VCC9)相连,单片机(PIC12F510)的接地脚(VSS)与电源地点(GND9)相连; 与测试信号控制点(P1)相连的单片机(PIC12F510)的10脚可以输出高电平、低电平,以实现测试信号开关(M0S1)的开关通道的通断控制,并可以形成用于测试电容的PWM测试信号; 本发明的实现对待测电容(CS)的容值的测试原理是:本发明的在测试本发明的应用对象待测电容(CS)时,待测电容(CS)的两端分别与第一测试点(cal)、第二测试点(ca2)相连,由于测试信号为PWM信号,待测电容对于PWM信号而言具有有效阻抗可以视为等效电阻,对于同一的测试信号而言不同容值的待测电容的等效电阻不同,不同容值的待测电容(CS)会导致第一测试点(cal)、第二测试点(ca2)之间的压降不同,从而导致同等的单位时间内采样电容(C1)所充的电压值不同,本领域普通技术人员可根据待测电容值(CS)与单位时间内采样电容(C1)所充电压值的对应关系、单位时间内采用电容(C1)所充电压值来计算待测电容(CS)的容值,本发明应用时应恰当控制测试时间尽量避免采样电容(C1
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