液位传感器及卫生间设备制造技术

技术编号:19316643 阅读:28 留言:0更新日期:2018-11-03 09:15
本发明专利技术提供一种不同于以往方式的液位传感器。第1电极(104)设于容器(2)的侧壁上,其宽度越靠向液体深处越增大。第2电极(106)设于容器(2)的侧壁上,其宽度越靠向液体深处越减小。电容传感器(110)用于检测第1电极(104)所形成的第1静电电容(Cs)和第2电极(106)所形成的第2静电电容(Cs)。运算处理部(120)根据第1静电电容(Cs)和第2静电电容(Cs)各自的检测值(S1_1、S1_2)来生成用于表示液位(6)的液位数据(S2)。

Liquid level sensor and toilet equipment

The invention provides a liquid level sensor which is different from the previous method. The first electrode (104) is arranged on the side wall of the container (2), and the width of the electrode is increased to the depth of the liquid. The second electrode (106) is arranged on the side wall of the container (2), and the width of the electrode is reduced to the depth of the liquid. The capacitive sensor (110) is used to detect the first electrostatic capacitance (Cs) formed by the first electrode (104) and the second electrostatic capacitance (Cs) formed by the second electrode (106). The operation processing unit (120) generates the liquid level data (S2) representing the liquid level (6) according to the detection values of the first and second electrostatic capacitors (Cs) (S1_1 and S1_2).

【技术实现步骤摘要】
液位传感器及卫生间设备
本专利技术涉及液位检测技术。
技术介绍
作为检测容器或储罐中的水量、即液位的方式,已知有使用了浮球(浮标)的形式和使用了光传感器的光学式传感器等。
技术实现思路
[专利技术要解决的课题]本专利技术是在这样的状况下研发的,其中一个实施方式的例示性目的之一在于提供一种不同于以往方式的液位传感器。[用于解决课题的手段]本专利技术的一个实施方式涉及用于检测容器中的液体的液位的液位传感器。该液位传感器具有:设于容器的侧壁上的电极、用于检测电极所形成的静电电容的电容传感器、以及根据静电电容的检测值来生成用于表示液位的液位数据的运算处理部。电极所形成的静电电容随着电极在水中所使用的深度而变化。根据该方式,能够基于静电电容而检测出液位。本专利技术的另一方式也涉及液位传感器。液位传感器具有:多个电极,设于容器的侧壁的不同深度处;电容传感器,用于检测多个电极各自所形成的静电电容;以及运算处理部,根据多个电极各自的静电电容的检测值来生成用于表示液位的液位数据的。一个电极所形成的静电电容会因该电极比液位更靠上方还是更靠下方而取不同的数值。因此,能够通过判断多个电极中有多少个比液位更靠上方上(或更靠下方)来检测出液位。本专利技术的另一实施方式也涉及液位传感器。液位传感器具有:第1电极,设于容器的侧壁上、越靠向液体深处其宽度越增加;第2电极,设于容器的的侧壁上,越靠向液体深处其宽度越减小;电容传感器,用于检测第1电极所形成的第1静电电容和第2电极所形成的第2静电电容;以及运算处理部,根据第1静电电容和第2静电电容的检测值来生成用于表示液位的液位数据。根据该方式,能够准确地检测出液位。运算处理部可以根据第1静电电容和第2静电电容的检测值的差分来生成液位数据。运算处理部可以根据第1静电电容与第2静电电容的检测值之比来生成液位数据。由此,能够减小介电常数的波动的影响。第1电极的宽度与第2电极的宽度之和可以不论深度如何都大致固定。此时,能够以宽度相等的深度为标准,准确地检测出液位高于还是低于它。在深度方向上的预定范围中,第1电极和第2电极的宽度可以固定且相等。由此,能够根据预定范围设定管理宽度(死区)。本专利技术的另一实施方式涉及卫生间设备。卫生间设备可以具有便桶、用于蓄积应向便桶提供的冲洗水的水箱、设于从水箱至便桶的冲水路径上的阀、以及液位传感器。液位传感器可以检测水箱中的液位。可以当水箱中的液位降低至与冲洗时应向便桶提供的冲水量相应的目标液位时,关闭阀,以停止从水箱向便桶冲水。液位传感器可以检测便桶中的液位。可以根据由液位传感器检测出的便桶中的液位来控制冲洗时从水箱至便桶中的冲水量。液位传感器可以具有设于水箱的侧壁上的电极和用于检测电极所形成的静电电容的电容传感器。此外,将上述构成要素的任意组合或本专利技术的描述在方法、装置等间进行相互置换后的方案作为本专利技术的实施方式也是有效的。[专利技术效果]通过本专利技术的一个实施方式,能够提供一种不同于以往方式的液位传感器。附图说明图1是表示第1实施方式所涉及的液位传感器的图。图2的(a)~(d)是用于说明图1的液位传感器的液位检测原理的图。图3是用于表示图1的液位传感器中的液位与静电电容的关系的图。图4是用于表示第2实施方式所涉及的液位传感器的图。图5是用于说明图4的液位传感器的液位检测原理的图。图6是用于表示第3实施方式所涉及的液位传感器的图。图7是用于说明图6的液位传感器的液位检测原理的图。图8是用于表示图6的液位传感器中的液位与液位数据的关系的图。图9是用于表示第1电极、第2电极的变形例的图。图10是用于表示第5实施方式所涉及的液位传感器的图。图11是用于表示图10的液位传感器中的液位与静电电容的关系的图。图12的(a)、(b)是用于表示具有液位传感器的卫生间设备的图。标号说明2…容器,4…液体,6…液位,100…液位传感器,102…电极,104…第1电极,106…第2电极,110…电容传感器,120…运算处理部,Cs…静电电容,200…卫生间设备,202…便桶,204…水箱,206…阀,208…,210…冲水路径,220…控制器,250…温水冲洗马桶座,252…贮水箱,254…冲洗喷嘴,256…加热器。具体实施方式下面,基于优选的实施方式并参照附图来说明本专利技术。对各附图中所示的相同或等同的构成要素、部件、处理赋予了相同的标号,并适当省略了重复性的说明。此外,实施方式并非限定本专利技术,而是一种例示,并非实施方式所记载的全部特征或其组合都是本专利技术的本质性要素。本说明书中,所谓“部件A连接于部件B”不仅包括部件A与部件B物理上直接连接的情况,还包括部件A与部件B介由实质上不影响它们的电连接状态、或不减损由它们的组合发挥的功能或产生的效果的其它部件间接地连接的情况。同样地,所谓“部件C设于部件A与部件B之间”不仅包括部件A与部件C、或者部件B与部件C直接连接的情况,还包括介由实质上不影响它们的电连接状态、或不减损由它们的组合发挥的功能或产生的效果的其它部件间接地连接的情况。(第1实施方式)图1是表示第1实施方式所涉及的液位传感器的图。图1的液位传感器100A用于检测容器2中的液体4的液位6。液体4不被特别限定,例如是水。容器2的形状不被特别限定,可以是圆柱形,也可以是立方体或长方体等四棱柱,也可以是其它任意形状。液位传感器100A具有电极102、电容传感器110、以及运算处理部120。电极102设于容器2的侧壁上。电极102可以设于容器2的与液体4接触的内侧表面上,也可以设于外侧表面上,也可以埋于容器2的侧壁中。电容传感器110用于检测电极102所形成的静电电容Cs。电容传感器110根据与静电电容式的接触式传感器(触摸面板)的控制电路(电容传感器)相同的原理来检测静电电容Cs。电容传感器110生成用于表示静电电容Cs的检测值的检测数据S1。因电容传感器110是公知的,故省略其说明。运算处理部120接收来自电容传感器110的检测数据S1,并根据静电电容Cs的检测值生成用于表示液位6的液位数据S2。运算处理部120可以由ASIC(ApplicationSpecifiedIC:专用集成电路)或FPGA(FieldProgrammableGateArray:现场可编程门阵列)等硬件构成,也可以由微型计算机或CPU(CentralProcessingUnit:中央处理单元)等通用运算处理电路和软件程序的组合来构成。电容传感器110与运算处理部120可以集成为一个IC。以上是液位传感器100A的构造。接下来,说明其工作原理。图2的(a)~(d)是用于说明图1的液位传感器100A的液位检测原理的图。图2的(a)~(d)中,液位6分别不同。电极102周围是空气时,电极102所形成的静电电容较小。如图2的(b)、(c)、(d)所示那样,电极102浸没在液体4中的部分随着液位6的升高而增加,从而电极102所形成的静电电容Cs也相应地增大。图2的(b)~(c)虽然是作为用1~3个电容器表现静电电容的集中常数电路的,但实际上是分布常数电路。图3是表示图1的液位传感器100A中的液位与静电电容Cs的关系的图。若液位6升高时,静电电容Cs也线性地增加。因此,静电电容Cs与液位一对一地相对应,故能够根据静电电容而检测出液位6。(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于检测容器中的液体液位的液位传感器,其特征在于,包括:第1电极,设于上述容器的侧壁上,越靠向液体深处其宽度越增加,第2电极,设于上述容器的侧壁上,越靠向液体深处其宽度越减小,电容传感器,用于检测上述第1电极所形成的第1静电电容和上述第2电极所形成的第2静电电容,以及,运算处理部,根据上述第1静电电容和上述第2静电电容各自的检测值来生成用于表示液位的液位数据。

【技术特征摘要】
2017.04.18 JP 2017-0823331.一种用于检测容器中的液体液位的液位传感器,其特征在于,包括:第1电极,设于上述容器的侧壁上,越靠向液体深处其宽度越增加,第2电极,设于上述容器的侧壁上,越靠向液体深处其宽度越减小,电容传感器,用于检测上述第1电极所形成的第1静电电容和上述第2电极所形成的第2静电电容,以及,运算处理部,根据上述第1静电电容和上述第2静电电容各自的检测值来生成用于表示液位的液位数据。2.如权利要求1所述的液位传感器,其特征在于,上述运算处理部根据上述第1静电电容和上述第2静电电容各自的检测值的差分来生成上述液位数据。3.如权利要求1所述的液位传感器,其特征在于,上述运算处理部根据上述第1静电电容和上述第2静电电容各自的检测值之比来生成上述液位数据。4.如权利要求1至3的任意一项所述的液位传感器,其特征在于,上述第1电极的宽度与上述第2电极的的宽度之和不论深度如何都大致固定。5.如权利要求1至3的任意一项所述的液位传感器,其特征在于,在深度方向上的预定范围中,上述第1电极和上述第2电极的宽度固定且相等。6.一种用于检测容器中的液体液位的液位传感器,其特征在于,包括:多个电极,设于上述容器的侧壁的不同深度处,电容传感器,用于检测上述多个电极各自所形成的静电电容,以及运算处理部,用于根...

【专利技术属性】
技术研发人员:臼井弘敏中岛优夫
申请(专利权)人:罗姆股份有限公司
类型:发明
国别省市:日本,JP

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