專利名稱：用于檢測液體的液位的方法和電路布置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于檢測在容器中的液體液位的方法和電路布置。
背景技術(shù)：
US 5,775,164公開了一種用于檢測在容器中的液體的液位的裝置，該裝置具有兩個安裝在容器中的電極和一個與電極相連的電路。為了防止測量電壓電解液體，僅僅在較短的測量期間在電機之間產(chǎn)生交流電壓，并且測量在電極之間的電阻。

發(fā)明內(nèi)容
為此本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種更容易實現(xiàn)的方法和更簡單的電路，用于檢測在具有液位測量電極的容器中的液體的液位。
該任務(wù)通過下面的方法實現(xiàn)，即用于檢測容器中的液體的液位的方法中，在第一步驟中施加一定的電壓到液位測量電極持續(xù)第一時間間隔，在接著的第二步驟中等待第二時間間隔，并且在接著的第三步驟中檢測或測量在液位測量電極上的電壓。
一種用于實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法的合適的電路布置可以簡單地實現(xiàn)為測量電路的形式，為了測量液位，其除接地接頭之外僅僅必需一個接頭，因為各步驟連續(xù)地進行。那么這在測量電路實現(xiàn)為微控制器或者專用集成電路(ASIC)時特別具有優(yōu)點，因為在微控制器或者ASIC上的接頭數(shù)目是顯著的成本因素。但是該接頭必須能夠轉(zhuǎn)換地用作輸出端和輸入端。
此外根據(jù)本發(fā)明的方法還具有如下優(yōu)點，即被測量液位的液體通過液位的測量而不被電解，因為用于測量的測量電壓可以由足夠短的電壓脈沖組成。
為了連續(xù)地監(jiān)測容器中液體的液位，當(dāng)然必須周期性地重復(fù)液位的測量。在根據(jù)本發(fā)明的方法中，包括第一、第二和第三步驟的測量循環(huán)優(yōu)選地直到在第三步驟之后的一定時間間隔過去之后才重復(fù)。優(yōu)選地在第三步驟之后，在第四步驟中液位測量電極與一定的電位，優(yōu)選的地電位，連接第四時間間隔。以這種方式可以避免液體隨著時間的過去而過載和液位測量的不可靠。


下面根據(jù)本發(fā)明的用于檢測在容器中液體的液位的電路布置的實施例說明本發(fā)明，所述電路布置僅在一個附圖中示出。
具體實施例方式
在附圖中示出的電路布置包括以微控制器形式實現(xiàn)的測量電路1，以及包括電阻4和電容5的積分電路3。雖然微控制器具有多個接頭，但是，這些接頭中除接地的接頭之外僅有一個為測量電路而設(shè)的。該接頭2是可轉(zhuǎn)換的，也就是說，能夠轉(zhuǎn)換地作為輸出端和輸入端。積分電路3連接于接頭2，也就是說，電阻4的一端連接于接頭2，并且電阻4的另一端連接于液體容器7的液位測量電極8并且通過電容5接地。容器7還具有第二電極9，其設(shè)置在液位測量電極8的下面并且接地。
下面描述測量順序。在第一步驟中，測量電路1在其轉(zhuǎn)換為輸出端的接頭2發(fā)出短的電壓脈沖，如此選擇該脈沖，使得積分電路3的電容5能夠幾乎完全的充電。容器7的兩個電極8、9與電容5并聯(lián)，并且同樣是一個電容器，但是它的電容取決于僅有液位測量電極8還是兩個電極8、9浸入到液體6中。在接著的第二步驟中，測量電路1的接頭2在短的第二時間間隔中被轉(zhuǎn)換，并且然后成為測量電路1的高阻輸入端。因此如果僅僅第二電極9浸入到液體6中或者兩個電極都沒有浸入到液體6中，除了很小的泄漏電流，積分電路3的電容5不能放電。因此在這種情況下電容保持電壓，其幾乎相應(yīng)于在第一步驟期間充電的電壓脈沖的幅值。但是當(dāng)兩個電極8、9浸入到液體中時，積分電路3的電容5在第一步驟期間僅僅被充以比較小的電壓，因為在這種情況下液體6的電容與電容5并聯(lián)。而且，電容器5在第二步驟期間經(jīng)過液體6能夠放電。在隨后的第三步驟中，測量電路1在第三時間間隔期間檢測或測量積分電路3的電容5的電壓。
優(yōu)選的，第一和第二時間間隔的長度和積分電路3的大小如此選擇，使得測量電路1僅僅必須檢測出高電平或者低電平，也就是說，在第三步驟中電壓不必精確地測量，而僅僅由微控制器檢測。特別地積分電路3的電阻4必須遠大于在兩個電極8、9之間液體6的阻值，積分電路3的電容5的容量遠小于在兩個電極之間液體的電容。包括第一、第二和第三步驟的測量循環(huán)優(yōu)選地直到在第三步驟之后的第四時間間隔過去之后才重復(fù)，其中第四時間間隔比第二和第三時間間隔長的多。
權(quán)利要求
1.一種用于檢測在具有液位測量電極的容器中的液體的液位的方法，其特征在于，在第一步驟中向液位測量電極(8)施加一定的電壓第一時間間隔，然后在第二步驟中等待第二時間間隔，并且然后在第三步驟中檢測或測量在液位測量電極(8)上的電壓。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中包括第一、第二和第三步驟的測量循環(huán)在第三步驟之后經(jīng)過一定的時間間隔后才重復(fù)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中在第三步驟之后，在第四步驟中將液位測量電極(8)與一定的電位，優(yōu)選的地電位連接第四時間間隔。
4.如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中在第一步驟中將電壓通過具有電容(5)的積分電路(3)施加到測量電極(8)上，并且在第三步驟中檢測或測量在積分電路(3)的電容(5)的電壓。
5.一種用于檢測在具有液位測量電極的容器中的液體的液位的電路布置，其特征在于，它具有積分電路(3)和帶有接頭(2)的測量電路(1)，所述接頭能夠通過積分電路(3)與液位測量電極(8)相連。
6.如權(quán)利要求5所述的電路布置，其中測量電路(1)的接頭(2)不僅能夠用作輸出端而且能夠用作輸入端。
7.如權(quán)利要求6所述的電路布置，其中測量電路(1)能夠在它的接頭(2)發(fā)出電壓脈沖并且也能夠計算在接頭(2)上的測量電壓。
8.如權(quán)利要求5-7中任一項所述的電路布置，其中測量電路(1)以微控制器實現(xiàn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于檢測在具有液位測量電極(8)的容器(7)中的液體(6)的液位的方法，其中在第一步驟中施加一定的電壓到液位測量電極(8)持續(xù)第一時間間隔，接著在第二步驟中等待第二時間間隔，并且接著在第三步驟中檢測或測量在液位測量電極(8)上的電壓。一種適合于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的電路布置，用于檢測在具有液位測量電極(8)的容器(7)中的液體(6)的液位，所述電路布置具有積分電路(3)和帶有接頭(2)的測量電路(1)，所述接頭可通過積分電路(3)與液位測量電極(8)相連。
文檔編號G01F23/22GK1798960SQ200480015074
公開日2006年7月5日 申請日期2004年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月31日
發(fā)明者邁克爾·弗蘭凱, 弗朗克·沃爾拉貝 申請人:布勞恩股份有限公司