一种液位检测装置及液位传感器制造方法及图纸

本实用新型专利技术实施例公开了一种液位检测装置及液位传感器，包括：参考极板、第一电极以及第二电极；参考极板、第一电极以及第二电极均位于待测容器内，且垂直于待测容器的底面；第一电极与第二电极位于同一PCB的同一平面，且套设有参考极板；第一电极与参考极板形成第一平板电容器；第二电极与参考极板形成第二平板电容器；第一电极与参考极板之间的距离等于第二电极与参考极板之间的距离；第一电极在参考极板上的垂直投影面积与第二电极在参考极板上的垂直投影面积相同；第一电极与第二电极的形状不同。实现了有效提高电容式液位检测装置的测量精度、适用范围广泛、操作方便，同时有效降低产品成本。

【技术实现步骤摘要】
一种液位检测装置及液位传感器
本技术实施例涉及电容液位检测领域，尤其涉及一种液位检测装置及液位传感器。
技术介绍
目前市场上有的电容传感器不能自动校准，在测量介质变化时需要重新校准，否则量测精度会下降；有的电容传感器采用多段式的自动校准方案，这种校准方案电极分段较多，生产复杂，成本高；有的采用双三角形电极，这种方案需要根据电容值的微变量计算液位，如果液位静止状态下，微变量为零，液位就算不出来，所以只适合用于液位的动态测量，不能用于静态液位测量。为改善电容式液位传感器的测量精度、降低成本、方便客户使用，开发自适应介质的电容传感器，消除被测介质的介电常数变化对测量精度的影响，尤其用于被测介质介电常数随温度和环境变化的场合，显得尤为重要。
技术实现思路
本技术实施例的目的在于提供一种液位检测装置，以提高电容式液位检测装置的测量精度、有效降低产品成本、操作方便快捷。为实现上述目的，第一方面，本技术实施例提供了一种液位检测装置，包括：参考极板；第一电极；第二电极；所述第一电极与所述第二电极位于同一PCB的同一平面，且套设有所述参考极板；所述第一电极与所述参考极板形成第一平板电容器；所述第二电极与所述参考极板形成第二平板电容器；所述第一电极在所述参考极板上的垂直投影面积与所述第二电极在所述参考极板上的垂直投影面积相同；所述第一电极与所述第二电极的形状不同。可选的，所述第一电极与所述参考极板之间的距离等于所述第二电极与所述参考极板之间的距离。可选的，所述第一电极的形状为矩形，所述第二电极的形状为三角形。可选的，所述参考极板、所述第一电极以及所述第二电极均位于待测容器内，且垂直于所述待测容器的底面。可选的，所述第一电极与所述待测容器的底面平行的一边的边长为a，所述第一电极与所述待测容器的底面垂直的一边的边长为L。可选的，所述第二电极与所述待测容器的底面平行的一边的边长为2a，所述第二电极与所述待测容器的底面垂直的一边的边长为L。可选的，所述第一电极和所述第二电极的远离所述待测容器的底面的一边到所述待测容器的底面的距离相同。可选的，所述第一电极垂直于所述待测容器的底面的侧边，以及所述第二电极垂直于所述待测容器的底面的侧边均大于或等于所述待测容器的最高液位。可选的，所述参考极板包括相对且互相平行的第一侧边和第二侧边；所述第一电极以及所述第二电极均平行于所述第一侧边和所述第二侧边；所述第一电极以及所述第二电极与所述第一侧边的距离，等于所述第一电极以及所述第二电极与所述第二侧边的距离。可选的，所述PCB与所述参考极板固定。第二方面，本技术实施例还提供了一种液位传感器，包括数据处理单元、电容检测单元和液位检测装置；所述液位检测装置如上述任一项所述；所述数据处理单元分别与所述液位检测装置的参考极板、第一电极、第二电极电连接，用于根据所述液位检测装置的第一平板电容器和第二平板电容器的检测电容检测待测容器内的液位高度。可选的，还包括电源单元，所述电源单元分别连接所述数据处理单元和所述电容检测单元。本技术实施例的技术方案，通过提供一种液位检测装置，包括：参考极板、第一电极、第二电极；第一电极与第二电极位于同一PCB的同一平面，且套设有参考极板；第一电极与参考极板形成第一平板电容器；第二电极与参考极板形成第二平板电容器；第一电极在参考极板上的垂直投影面积与第二电极在参考极板上的垂直投影面积相同；第一电极与第二电极的形状不同。实现了有效提高电容式液位检测装置的测量精度、适用范围广泛、操作方便，同时有效降低产品成本。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本技术实施例一提供的一种液位检测装置的结构示意图；图2为本技术实施例一提供的另一种液位检测装置的结构示意图；图3为本技术实施例一提供的一种液位检测装置的侧视图；图4为本技术实施例一提供的一种液位检测装置沿平行待测容器底面的截面图；图5为本技术实施例二提供的一种液位传感器的结构示意图；图6为本技术实施例二提供的一种液位传感器的内部工作框图；图7为本技术实施例三提供的另一种液位传感器的结构示意图。具体实施方式为更进一步阐述本技术实施例为达成预定技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本技术实施例中的技术方案进行清除、完整地描述。其次，本技术结合示意图进行详细描述，在详述本技术实施例时，为便于说明，表示装置器件结构的示意图并非按照一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本技术保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度以及高度的三维空间尺寸。实施例一图1为本技术实施例一提供的一种液位检测装置的结构示意图。如图1所示，该液位检测装置，包括：参考极板101、第一电极102以及第二电极103。第一电极102与第二电极103位于同一PCB的同一平面，且套设有参考极板101；第一电极102与参考极板101形成第一平板电容器；第二电极103与参考极板101形成第二平板电容器。第一电极102在参考极板101上的垂直投影面积与第二电极103在参考极板101上的垂直投影面积相同；第一电极102与第二电极103的形状不同。其中，第一电极102与第二电极103位于同一PCB的同一平面，PCB承载第一电极102和第二电极103的同时，还可以保证第一电极102、第二电极103距离参考极板101的距离方便控制调节。参考极板101与第一电极102组成第一平板电容器，参考极板101与第二电极103组成第二平板电容器，通过第一平板电容器与第二平板电容器同时检测待测容器100中不存在待测溶液以及待测溶液液位为静止状态和非静止状态的检测电容，进而结合电容公式计算出第一平板电容器和第二平板电容器上的电容变化量，精准得到待测容器100中待测溶液的液位高度。具体的，可选的，第一电极102与参考极板101之间的距离等于第二电极103与参考极板101之间的距离；第一电极102在参考极板101上的垂直投影面积与第二电极103在参考极板101上的垂直投影面积相同，这种结构设置较为简单，有利于工艺生产，同时结合平行板电容器的电容公式C＝εS/4πkd，其中，S是面积，k是静电力常量，ε为与电容材料有关的常量，π是圆周率。可以保证第一平板电容器与第二平板电容器同时检测待测容器100无溶液时，第一平板电容器与第二平板电容器的电容值相同。第一电极102与第二电极103的形状不同，可以为直角三角形、锐角三角形、矩形、直角梯形、等腰梯形等几何形状，本技术不做具体限定。当待测容器100无待测溶液时，第一电极102的面积为S1，那么第一平行板电容器检测到第一电极102的电容值第二电极103的面积为S2，那么第二平行板电容器检测到第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液位检测装置，其特征在于，包括：/n参考极板；/n第一电极；/n第二电极；/n所述第一电极与所述第二电极位于同一PCB的同一平面，且套设有所述参考极板；所述第一电极与所述参考极板形成第一平板电容器；所述第二电极与所述参考极板形成第二平板电容器；所述第一电极在所述参考极板上的垂直投影面积与所述第二电极在所述参考极板上的垂直投影面积相同；所述第一电极与所述第二电极的形状不同。/n

【技术特征摘要】
1.一种液位检测装置，其特征在于，包括：
参考极板；
第一电极；
第二电极；
所述第一电极与所述第二电极位于同一PCB的同一平面，且套设有所述参考极板；所述第一电极与所述参考极板形成第一平板电容器；所述第二电极与所述参考极板形成第二平板电容器；所述第一电极在所述参考极板上的垂直投影面积与所述第二电极在所述参考极板上的垂直投影面积相同；所述第一电极与所述第二电极的形状不同。


2.根据权利要求1所述的液位检测装置，其特征在于，所述第一电极与所述参考极板之间的距离等于所述第二电极与所述参考极板之间的距离。


3.根据权利要求1所述的液位检测装置，其特征在于，所述第一电极的形状为矩形，所述第二电极的形状为三角形。


4.根据权利要求3所述的液位检测装置，其特征在于，所述参考极板、所述第一电极以及所述第二电极均位于待测容器内，且垂直于所述待测容器的底面。


5.根据权利要求4所述的液位检测装置，其特征在于，所述第一电极与所述待测容器的底面平行的一边的边长为a，所述第一电极与所述待测容器的底面垂直的一边的边长为L。


6.根据权利要求4所述的液位检测装置，其特征在于，所述第二电极与所述待测容器的底面平行的一边的边长为2a，所述第二电极与所述待测容器的底面垂直的一边的边长为L。
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【专利技术属性】
技术研发人员：顾一新，
申请(专利权)人：东莞正扬电子机械有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44