電容感應技術(shù)是最可靠的液位監(jiān)測方法之一。這是因為液體本身具有導電性,從而引起電容傳感器的電容發(fā)生變化。
電容傳感器分為兩種:自電容和互電容。自電容使用單個引腳作為傳感器,測量該引腳和地面之間的電容。這一電容被稱為寄生電容。液體對傳感器寄生電容的改變程度取決于液體體積。
互電容使用一對引腳。其中一個作為發(fā)送器(TX),另一個作為接收器(RX)。這種方法測量的是兩者之間的電容,即互電容。液體會引起互電容的變化,而變化程度取決于液位?;ル娙菔鞘走x的液位測量方法,其主要原因之一是它無需測量傳感器的寄生電容。
說到電容感應技術(shù),我們首先想到的是不同設備的用戶界面所使用的電容感應按鈕。但這是電容感應技術(shù)的唯一用途嗎?非也。該項技術(shù)可用于任何系統(tǒng)輸入可能引起電容變化的應用。電容傳感器在許多應用中可以取代傳統(tǒng)技術(shù),如液體位置測量、濕度感應、金屬物體檢測等。它不會受環(huán)境條件變化的影響,同時更加可靠和穩(wěn)定。
液體位置測量也是咖啡機等家用電器的一項重要功能。它能探測咖啡機中的水位或者奶瓶容器中牛奶的液位,也能探測洗衣機中洗衣液的用量。液位測量分為兩種:
● 點液位測量:這種測量方式,傳感器被安置在容器上的不同的區(qū)域,用于檢測容器滿或空的狀態(tài),并顯示單個的較低分辨率的不連續(xù)的液位高度。
● 連續(xù)液位測量:正如其名所示,這種傳感器可以精確探測到液位的細微變化。
每種傳感器都有其各自的使用方式。本文主要介紹連續(xù)測量和確保測量精度的一些重要因素。
目前已有多種液位測量方法,包括:
● 磁性浮子:將磁體安裝在一個隨容器液位變化而移動的浮子上,并會促發(fā)桿體中密封的“舌簧開關”。這種解決方案具有很高的可重復性,但由于磁浮子的可移動性,因此壽命較短,可靠性也較低。
● 超聲波傳感:傳感器傳輸?shù)揭后w表面的超聲波信號與反射的回波信號之間的延遲被轉(zhuǎn)換為相關容器的液位。此類系統(tǒng)可以探測的最大液位取決于收發(fā)器的結(jié)構(gòu)。測量會受到溫度、壓力和濕度等環(huán)境因素變化的影響。
● 導電測量:此類設備通過兩個導電電極測量傳導性。這種方法比前兩種更可靠,但無法用于可燃液體。
顯然,制造商需要更強大、更可靠、更精確且用途更廣泛的液位測量技術(shù)。電容感應技術(shù)可以滿足這些需求。它不使用任何運動部件,能夠安全地用于易燃材料,且不會輕易受到環(huán)境變化的影響。
互電容傳感器的應用
讓我們了解一下互電容液位測量如何應用于咖啡機。傳感器可監(jiān)測咖啡機液體容器中的水位。