电容式液位开关的原理

- 2018-11-29 -

    洗衣机是全球范围内广泛使用的家电产品。近些年来,随着水资源的紧缺以及市场对家电产品节能、环保性能要求的提高,特别是欧美地区对于家电产品节水指标已经进入立法程序,良好的节水性能已经成为了新一代智能、绿色洗衣机的重要技术发展势。节水的技术核心是要精确控制洗衣机筒中的水量,也意味着首先需要精确地测量液位高度。在大多数的洗衣机设计中,液位测量是通过机械触电开关或是压控的LC振荡器(依靠控制器检测振荡频率的变化以感知液位高度)。根据敏芯微电子设计人员反复试验与长期测量,大量数据表明上述两种方法是无法适合于准确液位控制的应用。技术发展的趋势需更高精度、更小分辨率、性能更加稳定的压力传感器的出现。

     基于微机电技术的微型压力传感器,由于其具有良好的可靠性、精密的分辨率以及高精度的特点,在工业、汽车以及大部分白色家电中得到了广泛的应用。将其应用于洗衣机的液位检测,不仅相对于传统的方法省去了若干外围电路,降低了成本;同时它可以更加精确地测量液位;更进一步地,此方案可以同时提供静态液位与动态液位信息,这样可以实现更加智能化的水量控制,例如流量监测、注水放水速度监测、泄漏探测等多种功能。因此,微型压力传感器将成为未来新一代智能、节水、环保洗衣机中不可或缺的核心芯片。 

     电容式液位开关是采用检测液位变化时所引起的微小电容量(通常为PF)差值变化,并由专用的ADA电容检测芯片进行信号处理(可以输出多种信号通讯协议,如:IO,BCD, PWM,UART,IIC…),从而检测出水位,并输出信号到输出端。

     电容式液位检测的优势在于可以隔着任何介质检测到容器内的水位或液体的变化,大大扩展了实际应用,同时有效避免了传统液位检测方式的稳定性、可靠性差的弊端。

     在某些特殊领域不能检测的问题,使用内置MCU双核处理的ADA电容检测芯片的电容式液位开关,就可以实现很多特殊控制功能,甚至实现更多的集成化、智能化水位检测功能,诸如太阳能热水器、咖啡壶等应用中掉电后的水位变化也能可靠检测当前水位,电容式液位检测是目前液位开关中具有优势的检测方法。