非接触式柔性电容液位传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种非接触式柔性电容液位传感器，其包括柔性材质板、电路部分、耐高温防水背胶和PAD感应面，所述电路部分布设在柔性材质板内，所述柔性材质板的底面布设电路部分的元器件，所述PAD感应面设置在柔性材质板的底面，所述耐高温防水背胶粘贴在PAD感应面上，所述电路部分与PAD感应面连接。本实用新型专利技术通过将电路部分布设在柔性材质板上，且感应面设置在柔性材质板的底面，再将耐高温防水背胶粘贴在PAD感应面上，所以整体结构更为简单，无需外壳封装；通过耐高温防水背胶粘贴在测量容器的外壳上，可以直接粘贴在圆弧面，波浪面，直面等不同外表面的容器，实现非接触式液位测量。

Non contact flexible capacitance liquid level sensor

【技术实现步骤摘要】
非接触式柔性电容液位传感器
本技术涉及液位传感器领域，尤其是一种非接触式柔性电容液位传感器。
技术介绍
随着社会的进步，我们的生活也不断向自动化、智能化方向发展。在日常生活中很多家电产品都要求我们对液位进行测量，以满足人们对舒适生活的需要。带有水箱或其它水容器的电器通常都需要检测水位。目前，水位检测装置比较常用的是干簧管液位检测或者其它液位传感器检测。家电产品通常采用以下这几种产品：干簧管，霍尔，金属探头，光电检测装置等进行液位检测。采用干簧管检测液位，需要浮球，浮球内置磁铁，与被检测液体直接接触，放置水箱容器中。塑胶封装的浮球长时间浸泡水中，会因老化产生发黄，发粘等现象，位置死角很难清洗，影响饮用水质；而金属材质的浮球长时间浸泡会生锈腐蚀，造成液体污染。且干簧管式液位检测的结构复杂，须配合磁铁使用；磁铁极易受如磁场，线圈，温度等因素外界环境影响，不稳定；其成本逐年上涨，不易控制；此外，干簧管一般用于平面安装，鲜用于弧面结构。采用霍尔芯片方式的检测液位，同样需要内置磁铁。与干簧管式问题类似，会与水接触发黄、发粘，结构复杂，清洗困难，易影响水质；磁铁极易受如磁场，线圈，温度等因素外界环境影响；成本不易控制；仅用于平面安装，鲜用弧面结构。采用电极探头式和温度探头式，都属于金属外壳封装，成本不易控制。需要在水箱容器顶部，底部或侧壁开安装孔。在平面安装，需要与液体直接接触。浸在水中的金属容易将被电解，造成杂质沉淀，影响水质。采用光电原理的液位检测装置，需要在水箱容器底部或侧壁开孔，平面安装，成本不易控制。因此，有必要现有技术进行改进，提出更优的解决方案。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种非接触式柔性电容液位传感器，旨在于解决现有液位检测采用干簧管、霍尔传感器、金属探头或光电检测装置等存在的结构复杂，需与水箱内的液体直接接触，且由于采用外壳封装，无法实现曲面水箱外壳检测液位的技术问题。为实现上述的目的，本技术的技术方案为：一种非接触式柔性电容液位传感器，其包括柔性材质板、电路部分、耐高温防水背胶和PAD感应面，所述电路部分布设在柔性材质板内，所述柔性材质板的底面布设电路部分的元器件，所述PAD感应面设置在柔性材质板的底面，所述耐高温防水背胶粘贴在PAD感应面上，所述电路部分与PAD感应面连接。所述的非接触式柔性电容液位传感器，其中，所述PAD感应面的感应线各自不相互交错跨越，且感应线周围0.5mm无其他信号线。所述的非接触式柔性电容液位传感器，其中，所述电路部分包括用于控制和处理数据的MCU芯片、用于指示的外围电路、调节电容、参考电容和电源，所述MCU芯片、外围电路、调节电容和参考电容分别安装在柔性材质板的上面，所述MCU芯片通过OUT端口与外围电路连接，MCU芯片的CX端口与PAD感应面连接，MCU芯片的CR端口与参考电容C2的一端连接，MCU芯片的SEN端口与调节电容C4的一端连接，所述电源分别与外围电路和MCU芯片连接，所述参考电容C2的另一端接地，所调节电容C4的另一端接地。所述的非接触式柔性电容液位传感器，其中，所述MCU芯片与外围电路、参考电容C2、调节电容C4和电容之间的连接均是采用FPC柔性线材连接。所述的非接触式柔性电容液位传感器，其中，所述外围电路包括串联形成回路的发光二极管D1、电阻RL和电阻R1，所述电阻RL的一端与发光二极管D1的负极连接，所述电阻R1的一端与发光二极管D1的正极连接，所述电阻RL的另一端和述电阻R1的另一端连接，所述电源连接在电阻RL和电阻R1之间，所述MCU芯片的OUT端口连接在发光二极管D1的负极和电阻RL之间。所述的非接触式柔性电容液位传感器，其中，所述MCU芯片的VREG端口与电容C3的一端连接，电容C3的另一端和MCU芯片的VSS端口接地。所述的非接触式柔性电容液位传感器，其中，所述MCU芯片通过VCC端口与电源连接，同时还与电容C1的一端连接，电容C1的另一端接地。所述的非接触式柔性电容液位传感器，其中，所述PAD感应面的直径大于检测液体容器面板厚度的4倍。所述的非接触式柔性电容液位传感器，其中，所述PAD感应面的通过触摸限流电阻与MCU芯片的CX端口连接。所述的非接触式柔性电容液位传感器，其中，所述调节电容C4的调整范围一般是5pf~50pf。有益效果：本技术通过将电路部分布设在柔性材质板上，且感应面设置在柔性材质板的底面，再将耐高温防水背胶粘贴在PAD感应面上，所以整体结构更为简单，无需外壳封装，通过耐高温防水背胶粘贴在测量容器的外壳上，就可以实现非接触式液位测量，直接粘贴圆弧面，波浪面，直面等多种结构外壳的容器上使用。附图说明图1是本技术的整体结构示意图。图2是本技术中电路部分的电路原理图。图3是本技术单段液位检测的示意图。图4是本技术中多段液位检测的示意图。图5是本技术中多段连续检测的示意图。图6是本技术中单段弧面或者多段弧面液位检测的示意图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本技术进一步详细说明。如图1所示，本技术公开了一种非接触式柔性电容液位传感器，其包括柔性材质板1、电路部分2、耐高温防水背胶3和PAD感应面4，所述电路部分2布设在柔性材质板1内，所述柔性材质板1的底面布设电路部分2的元器件，所述PAD感应面4设置在柔性材质板1的底面，所述耐高温防水背胶3粘贴在PAD感应面4上，所述电路部分2与PAD感应面4连接。采用上述结构后，本技术通过将电路部分的线路和电子元器件布设在柔性材质板中。由于柔性材质板非常柔软，各元器件之间的连接线材也采用FPC线材，故传感器可适用不同形状外表面容器上。由于电子元器件安装在柔性材质板中，所以无需外壳进行封装。传感器不仅能够防水，而且由于柔性材质板材的特殊结构，可避免与水箱液体直接接触，实现非接触液位检测。另外，由于本技术仅需三层结构便可以实现传感器制造，无需独立外壳封装，整体结构简单。元器件与电路部分一体化封胶（即是电路部分被柔性材质板封装），使用高温防水背胶粘贴于水箱容器的外壁，提升了电气绝缘性和抗干扰性能。优化的结构，可弯折的特性，使得安装工艺更简单。更加人性化的安装方式，圆弧面，波浪面，直面等多种场合适用性，对于相匹配产品的外观多样性，带来了诸多可能。所述的非接触式柔性电容液位传感器，其中，所述PAD感应面4的感应线（未画出）各自不相互交错跨越，且感应线周围0.5mm无其他信号线，能够有效的防止其他信号线干扰检测效果，保证了液位检测准确度。采用上述结构后，本技术PAD感应背面不排布元器件，不铺地，以免影响感应效果。如图2所示，所述的非接触式柔性电容液位传感器，其中，所述电路部分2包括用于控制和处理数据的MCU芯片20、用于指示的外围电路21、调节电容C4、参考电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非接触式柔性电容液位传感器，其特征在于，包括柔性材质板、电路部分、耐高温防水背胶和PAD感应面，所述电路部分布设在柔性材质板内，所述柔性材质板的底面布设电路部分的元器件，所述PAD感应面设置在柔性材质板的底面，所述耐高温防水背胶粘贴在PAD感应面上，所述电路部分与PAD感应面连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种非接触式柔性电容液位传感器，其特征在于，包括柔性材质板、电路部分、耐高温防水背胶和PAD感应面，所述电路部分布设在柔性材质板内，所述柔性材质板的底面布设电路部分的元器件，所述PAD感应面设置在柔性材质板的底面，所述耐高温防水背胶粘贴在PAD感应面上，所述电路部分与PAD感应面连接。


2.根据权利要求1所述的非接触式柔性电容液位传感器，其特征在于，所述PAD感应面的感应线各自不相互交错跨越，且感应线周围0.5mm无其他信号线。


3.根据权利要求1所述的非接触式柔性电容液位传感器，其特征在于，所述电路部分包括用于控制和处理数据的MCU芯片、用于指示的外围电路、调节电容、参考电容和电源，所述MCU芯片、外围电路、调节电容和参考电容分别安装在柔性材质板的上面，所述MCU芯片通过OUT端口与外围电路连接，MCU芯片的CX端口与PAD感应面连接，MCU芯片的CR端口与参考电容C2的一端连接，MCU芯片的SEN端口与调节电容C4的一端连接，所述电源分别与外围电路和MCU芯片连接，所述参考电容C2的另一端接地，所调节电容C4的另一端接地。


4.根据权利要求3所述的非接触式柔性电容液位传感器，其特征在于，所述MCU芯片与外围电路、参考电容C2、调节电容C4和电容之间的连接均是采用FPC柔性线材连接。
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【专利技术属性】
技术研发人员：管菁源，李红良，
申请(专利权)人：深圳市知晟国际供应链有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44