本技術(shù)涉及檢測(cè)，特別是涉及一種低成本高準(zhǔn)確的水位檢測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、目前電熱水壺的水位檢測(cè)方式主要有三種。方法一、用浮球開關(guān)做水位檢測(cè)，浮球開關(guān)在固定位置上設(shè)置有磁簧開關(guān)，而當(dāng)中空而內(nèi)部有環(huán)形磁鐵的浮球通過水位上漲從而浮動(dòng)到干簧管位置時(shí)，將會(huì)使得磁簧開關(guān)閉合，產(chǎn)生開關(guān)動(dòng)作，從而使浮球開關(guān)起到控制感應(yīng)檢測(cè)水位液位的功能，成本低且信號(hào)穩(wěn)定。方法二、用觸摸彈簧做水位檢測(cè)，水量變化會(huì)使得觸摸按鍵的電容值發(fā)生改變，利用觸摸按鍵被觸發(fā)時(shí)產(chǎn)生的電容值變化，根據(jù)電容值變化能夠輸出不同的頻率波形，主控芯片通過接收該波形，實(shí)現(xiàn)檢水的目的。方法三、水位探針檢水方式，壺體接地，探針輸出電平，借助水的導(dǎo)電作用形成回路，通過電解水產(chǎn)生電流值的變化，再通過電阻將電流值轉(zhuǎn)換成變化的電壓值，主控芯片再將變化的電壓值以ad值的方式讀取出來，從而獲取水位值。

2、上述三種方法存在缺點(diǎn)如下：

3、方法一：雖然能夠提供穩(wěn)定的水位信號(hào)，但是浮球體積大，受到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的限制，且不美觀。

4、方法二：通過觸摸感應(yīng)的方式實(shí)現(xiàn)檢水，簡(jiǎn)化了檢水的結(jié)構(gòu)，降低了成本，但讀取電容值變化轉(zhuǎn)換出來的頻率波形，需要較高的觸摸按鍵檢測(cè)頻率，使得水位檢測(cè)頻率也比較高，高頻檢測(cè)容易受到外部環(huán)境的干擾，導(dǎo)致檢水誤判，降低了水位檢測(cè)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

5、方法三：通過檢測(cè)ad值來獲取水位值，不僅能準(zhǔn)確獲取水位，且因?yàn)椴煌|(zhì)導(dǎo)電率不同，能夠保證不同水質(zhì)都能得到準(zhǔn)確檢測(cè)，但只輸出固定的電平，時(shí)間久了之后容易使得檢水發(fā)生極化，使得水垢更容易附著于探針表面，而且電解水會(huì)產(chǎn)生較大的電流，長(zhǎng)時(shí)間檢測(cè)會(huì)導(dǎo)致探針發(fā)黃變色，導(dǎo)致探針檢測(cè)出現(xiàn)誤判或失效，且普通的檢水探針，一路探針只能檢測(cè)一個(gè)位置水位，當(dāng)需要檢測(cè)多個(gè)水位時(shí)，需要安裝多個(gè)探針檢測(cè)頭，會(huì)使得壺內(nèi)不夠美觀，且不方便清洗。

6、導(dǎo)致原因?yàn)椋?/p>

7、1、在水壺內(nèi)通過輸出電平信號(hào)，借助水作為導(dǎo)體形成回路，時(shí)間久了之后出現(xiàn)極化現(xiàn)象，導(dǎo)致檢測(cè)不到水位信號(hào)。

8、2、水壺在長(zhǎng)時(shí)間使用后，容易產(chǎn)生水垢，水垢附著于探針表面會(huì)影響到水位檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

9、3、高頻檢測(cè)容易受到外部干擾，導(dǎo)致誤判。

10、4、受到水壺結(jié)構(gòu)和市場(chǎng)需求的影響，對(duì)傳感器的要求精密。

11、因此，有待進(jìn)一步改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于此，本實(shí)用新型的目的旨在提供一種低成本高準(zhǔn)確的水位檢測(cè)系統(tǒng)以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，通過輸出波形驅(qū)動(dòng)的方式，避免壺體和探針這兩個(gè)電極由于長(zhǎng)時(shí)間的電位差形成電場(chǎng)，導(dǎo)致出現(xiàn)極化現(xiàn)象，失去導(dǎo)電性能，且通過探針、壺體和水之間形成的電回路，產(chǎn)生電解反應(yīng)可以使得水分子活躍，避免了長(zhǎng)時(shí)間水沉積后產(chǎn)生水垢的問題。

2、按此目的設(shè)計(jì)的一種低成本高準(zhǔn)確的水位檢測(cè)系統(tǒng)，包括用于儲(chǔ)存水的壺體以及檢測(cè)所述壺體水位的信號(hào)發(fā)送單元和信號(hào)讀取單元，所述信號(hào)發(fā)送單元包括單片機(jī)以及與所述單片機(jī)電性連接的水位探針，所述單片機(jī)輸出脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述水位探針，所述水位探針以水為介質(zhì)與連接地線的所述壺體導(dǎo)通形成電回路，所述信號(hào)讀取單元包括檢測(cè)所述壺體高低水位的外圍電路，所述電回路與所述外圍電路電性連接，所述電回路與所述外圍電路形成分壓電路，所述分壓電路與所述單片機(jī)電性連接，所述單片機(jī)將所述分壓電路的信號(hào)轉(zhuǎn)化為ad信號(hào)進(jìn)行讀取以獲取所述壺體內(nèi)的水位信息。

3、所述單片機(jī)包括主控芯片u1，所述主控芯片u1的24腳與所述外圍電路電性連接。

4、所述主控芯片u1具有控制端口和電阻r28，所述控制端口通過所述電阻r28與所述外圍電路相連接以讀取分壓后的電信號(hào)。

5、所述外圍電路包括電阻r27和電容c12，所述電阻r27一端接+5v電源，所述電阻r27另一端與所述電容c12連接并通過所述電容c12與所述水位探針連接。

6、所述外圍電路還包括電路a點(diǎn)，所述外圍電路通過所述電路a點(diǎn)與所述水位探針相連。

7、所述水位探針包括電阻r21和電阻r22，所述電阻r21一端接到所述壺體的高水位檢測(cè)點(diǎn)，所述電阻r21另一端與所述電路a點(diǎn)相連。

8、所述電阻r22一端接到所述壺體的低水位檢測(cè)點(diǎn)，所述電阻r22另一端與所述電路a點(diǎn)相連；當(dāng)所述壺體的水位到達(dá)高水位檢測(cè)點(diǎn)或低水位檢測(cè)點(diǎn)時(shí)，所述電阻r21和所述電阻r22將以水為介質(zhì)與所述壺體相接導(dǎo)通接地，所述電阻r21、所述電阻r22與所述電阻r27組成分壓電路。

9、所述壺體的殼體與地線相連接地。

10、所述主控芯片u1的型號(hào)為cbm7320a4s2d。

11、上述實(shí)施例的一種低成本高準(zhǔn)確的水位檢測(cè)系統(tǒng)，包括用于儲(chǔ)存水的壺體以及檢測(cè)壺體水位的信號(hào)發(fā)送單元和信號(hào)讀取單元，信號(hào)發(fā)送單元包括單片機(jī)以及與單片機(jī)電性連接的水位探針，單片機(jī)輸出脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)水位探針，水位探針以水為介質(zhì)與連接地線的壺體導(dǎo)通形成電回路，信號(hào)讀取單元包括檢測(cè)壺體高低水位的外圍電路，電回路與外圍電路電性連接，電回路與外圍電路形成分壓電路，分壓電路與單片機(jī)電性連接，單片機(jī)將分壓電路的信號(hào)轉(zhuǎn)化為ad信號(hào)進(jìn)行讀取以獲取壺體內(nèi)的水位信息。提高了水位檢測(cè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)了不同水質(zhì)都能準(zhǔn)確檢測(cè)的需求，這種通過軟件和硬件相結(jié)合的方式避免了探針極化和結(jié)垢問題，保證了水位檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，還實(shí)現(xiàn)了客戶低成本的需求。

技術(shù)特征：

1.一種低成本高準(zhǔn)確的水位檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：包括用于儲(chǔ)存水的壺體(1)以及檢測(cè)所述壺體(1)水位的信號(hào)發(fā)送單元(2)和信號(hào)讀取單元(3)，所述信號(hào)發(fā)送單元(2)包括單片機(jī)(201)以及與所述單片機(jī)(201)電性連接的水位探針(202)，所述單片機(jī)(201)輸出脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述水位探針(202)，所述水位探針(202)以水為介質(zhì)與連接地線的所述壺體(1)導(dǎo)通形成電回路(4)，所述信號(hào)讀取單元(3)包括檢測(cè)所述壺體(1)高低水位的外圍電路(301)，所述電回路(4)與所述外圍電路(301)電性連接，所述電回路(4)與所述外圍電路(301)形成分壓電路(5)，所述分壓電路(5)與所述單片機(jī)(201)電性連接，所述單片機(jī)(201)將所述分壓電路(5)的信號(hào)轉(zhuǎn)化為ad信號(hào)進(jìn)行讀取以獲取所述壺體(1)內(nèi)的水位信息。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述低成本高準(zhǔn)確的水位檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述單片機(jī)(201)包括主控芯片u1，所述主控芯片u1的24腳與所述外圍電路(301)電性連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述低成本高準(zhǔn)確的水位檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述主控芯片u1具有控制端口和電阻r28，所述控制端口通過所述電阻r28與所述外圍電路(301)相連接以讀取分壓后的電信號(hào)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述低成本高準(zhǔn)確的水位檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述外圍電路(301)包括電阻r27和電容c12，所述電阻r27一端接+5v電源，所述電阻r27另一端與所述電容c12連接并通過所述電容c12與所述水位探針(202)連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述低成本高準(zhǔn)確的水位檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述外圍電路(301)還包括電路a點(diǎn)，所述外圍電路(301)通過所述電路a點(diǎn)與所述水位探針(202)相連。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述低成本高準(zhǔn)確的水位檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述水位探針(202)包括電阻r21和電阻r22，所述電阻r21一端接到所述壺體(1)的高水位檢測(cè)點(diǎn)，所述電阻r21另一端與所述電路a點(diǎn)相連。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述低成本高準(zhǔn)確的水位檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述電阻r22一端接到所述壺體(1)的低水位檢測(cè)點(diǎn)，所述電阻r22另一端與所述電路a點(diǎn)相連；當(dāng)所述壺體(1)的水位到達(dá)高水位檢測(cè)點(diǎn)或低水位檢測(cè)點(diǎn)時(shí)，所述電阻r21和所述電阻r22將以水為介質(zhì)與所述壺體(1)相接導(dǎo)通接地，所述電阻r21、所述電阻r22與所述電阻r27組成分壓電路(5)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述低成本高準(zhǔn)確的水位檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述壺體(1)的殼體與地線相連接地。

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述低成本高準(zhǔn)確的水位檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述主控芯片u1的型號(hào)為cbm7320a4s2d。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)提供一種低成本高準(zhǔn)確的水位檢測(cè)系統(tǒng)，包括用于儲(chǔ)存水的壺體以及檢測(cè)壺體水位的信號(hào)發(fā)送單元和信號(hào)讀取單元，信號(hào)發(fā)送單元包括單片機(jī)以及與單片機(jī)電性連接的水位探針，單片機(jī)輸出脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)水位探針，水位探針以水為介質(zhì)與連接地線的壺體導(dǎo)通形成電回路，信號(hào)讀取單元包括檢測(cè)壺體高低水位的外圍電路，電回路與外圍電路電性連接，電回路與外圍電路形成分壓電路，分壓電路與單片機(jī)電性連接，單片機(jī)將分壓電路的信號(hào)轉(zhuǎn)化為AD信號(hào)進(jìn)行讀取以獲取壺體內(nèi)的水位信息。提高水位檢測(cè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)不同水質(zhì)都能準(zhǔn)確檢測(cè)的需求，這種通過軟件和硬件相結(jié)合的方式避免探針極化和結(jié)垢問題，保證水位檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性和低成本。

技術(shù)研發(fā)人員：項(xiàng)方,李云倩,張濤,鄧偉文,萬利
受保護(hù)的技術(shù)使用者：佛山市譜德電子科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240705
技術(shù)公布日：2025/5/19