相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求2014年10月8日提交的美國臨時申請no.62/061,144的優(yōu)先權(quán)，該申請的全部內(nèi)容通過引用并入本文。

本發(fā)明一般地涉及電子產(chǎn)品，并且更具體地涉及形成半導(dǎo)體裝置的綜合和方法。

背景技術(shù)：

在過去，半導(dǎo)體行業(yè)使用各種方法和傳感器來檢測物理屬性的改變并且產(chǎn)生指示這些改變的信號。除了別的之外，傳感器在機械系統(tǒng)、化學(xué)系統(tǒng)和生物系統(tǒng)中是有用的。例如，在機械系統(tǒng)中，傳感器對于提供基于速率、位置、移動、溫度、海拔等的輸出信息是有用的；在化學(xué)系統(tǒng)中，傳感器用于提供關(guān)于它們的環(huán)境的化學(xué)組成的信息；以及在生物系統(tǒng)中，傳感器提供關(guān)于生物學(xué)環(huán)境中存在的分析物的信息。在電子行業(yè)中，觸摸傳感器一直用作電子裝置(比如移動電話、便攜式音頻裝置、便攜式游戲機、電視機和個人計算機)的輸入裝置。2012年3月15日公布的takayasuotagaki等人的標題為“electrostaticcapacitytypetouchsensor”的美國專利no.8,618,818中公開了現(xiàn)有的靜電電容類型的觸摸傳感器的例子。傳感器的缺點是，它們限于用在不腐蝕或者以其它方式損壞傳感器的環(huán)境中。

因此，將有利的是具有感測或檢測物理屬性或物理屬性的改變的傳感器和方法。將進一步有利的是所述結(jié)構(gòu)和方法的實現(xiàn)是成本有效的。

附圖說明

通過結(jié)合附圖閱讀以下詳細描述，將更好地理解本發(fā)明，在附圖中，相似的標號指定相似的元件，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的適合用于檢測流體容器的腔體中的流體水平的傳感器的頂視圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的實施例的傳感器的一部分的電路示意圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明的實施例的安裝有傳感器的流體容器的透視圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明的實施例的安裝有傳感器的流體容器的透視圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的適合用于檢測流體容器的腔體中的流體水平的傳感器的頂視圖；

圖6是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的安裝有傳感器的流體容器的透視圖；

圖6a是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的圖6的傳感器的頂視圖；

圖6b是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的圖6的另一傳感器的頂視圖；

圖7是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的安裝有傳感器的流體容器的透視圖；

圖7a是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的圖7的傳感器的頂視圖；

圖7b是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的圖7的另一傳感器的頂視圖；

圖7c是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的圖7的傳感器的頂視圖；

圖7d是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的圖7的另一傳感器的頂視圖；

圖8是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的安裝有傳感器的流體容器的透視圖；

圖9是根據(jù)本發(fā)明的實施例的傳感器信號的曲線圖；

圖10是例示根據(jù)本發(fā)明的實施例的表面水平的檢測的流程圖；

圖11是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的傳感器輸出信號的曲線圖；

圖12a是例示根據(jù)本發(fā)明的實施例的表面水平的檢測的流程圖的第一部分；

圖12b是例示根據(jù)本發(fā)明的實施例的表面水平的檢測的流程圖的第二部分；

圖12c是例示根據(jù)本發(fā)明的實施例的表面水平的檢測的流程圖的第三部分；

圖13是根據(jù)本發(fā)明的實施例的傳感器信號的曲線圖；

圖14是根據(jù)本發(fā)明的實施例的流體容器的等距視圖，該流體容器被構(gòu)造有用于使用容器外部的傳感器來感測容器內(nèi)的流體水平的傳感器；

圖15是根據(jù)本發(fā)明的實施例的流體容器的等距視圖，該流體容器被構(gòu)造有用于使用容器外部的傳感器來感測容器內(nèi)的流體水平的傳感器；

圖16是根據(jù)本發(fā)明的實施例的流體容器的等距視圖，該流體容器被構(gòu)造有用于使用容器外部的傳感器來感測容器內(nèi)的流體水平的傳感器；

圖17是根據(jù)本發(fā)明的實施例的流體容器的等距視圖，該流體容器被構(gòu)造有用于使用容器外部的傳感器來感測容器內(nèi)的流體水平的傳感器；

圖18是根據(jù)本發(fā)明的實施例的流體容器的等距視圖，該流體容器被構(gòu)造有用于使用容器外部的傳感器來感測容器內(nèi)的流體水平的傳感器；

圖19是根據(jù)本發(fā)明的實施例的流體容器的等距視圖，該流體容器被構(gòu)造有用于使用容器外部的傳感器來感測容器內(nèi)的流體水平的傳感器；

圖20是根據(jù)本發(fā)明的實施例的流體容器的等距視圖，該流體容器被構(gòu)造有用于使用容器外部的傳感器來感測容器內(nèi)的流體水平的傳感器。

圖21例示了感測元件的例子的頂視圖。

圖22例示了放置在感測元件的輸入焊盤和驅(qū)動焊盤之間的間隔中的物質(zhì)(電介質(zhì))的頂視圖。

圖23例示了包括感測元件的裝置的電路示意圖。

圖24例示了確定容器中的流體表面的水平的流程圖。

圖25例示了容器和傳感器板的透視圖。

圖26例示了容器和傳感器板的側(cè)視圖和透視圖。

圖27a例示了容器和傳感器板的側(cè)視圖。

圖27b例示了傳感器板的前表面和相對表面(后表面)的側(cè)視圖。

圖28a例示了一個傳感器電路的構(gòu)造。

圖28b例示了兩個傳感器電路的構(gòu)造。

圖28c例示了一個傳感器電路的構(gòu)造。

圖29例示了包括傳感器電路的裝置的框圖。

為使例示簡單且清晰，附圖中的元件不一定是按比例繪制的，并且不同附圖中的相同引用字符表示相同的元件。另外，為使描述簡單，省略了眾所周知的步驟和元件的描述和細節(jié)。如本文中所使用的，載流電極意指裝置的將電流運載通過該裝置的元件，比如mos晶體管的源極或漏極、或雙極晶體管的發(fā)射極或集電極、或二極管的陰極或陽極，并且控制電極意指該裝置的控制流過該裝置的電流流動的元件，比如mos晶體管的柵極或雙極晶體管的基極。盡管裝置在本文中被解釋為某些n溝道或p溝道裝置或某些n型或p型摻雜區(qū)，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將意識到，根據(jù)本發(fā)明的實施例，互補裝置也是可能的。本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到，如本文中所使用的詞語“在......期間”、“在......時”以及“當......時”不是意指一個動作應(yīng)發(fā)起動作立即發(fā)生的精確術(shù)語，而是意指在由初始動作發(fā)起的反應(yīng)和初始動作之間可以有某個小的、但是合理的延遲，比如傳播延遲。詞語“大致”、“大約”或“基本上”的使用意指元件的值具有預(yù)計非常接近于設(shè)定值或位置的參數(shù)。然而，如本領(lǐng)域中眾所周知的，總是存在阻止值或位置正好如設(shè)定那樣的較小差異。在本領(lǐng)域中已確立的是，與完全如所描述的那樣的理想目標相比，高達大約百分之十(10％)(以及對于半導(dǎo)體摻雜濃度，高達百分之二十(20％))的差異被認為是合理的差異。

應(yīng)注意到，邏輯零電壓電平(vl)也被稱為邏輯低電壓或邏輯低電壓電平，并且邏輯零電壓的電壓電平是電源電壓和邏輯系列類型的函數(shù)。例如，在互補金屬氧化物半導(dǎo)體(cmos)邏輯系列中，邏輯零電壓可以是電源電壓電平的百分之三十。在五伏晶體管-晶體管邏輯(ttl)系統(tǒng)中，邏輯零電壓電平可以大約為0.8伏，而對于五伏cmos系統(tǒng)，邏輯零電壓電平可以大約為1.5伏。邏輯一電壓電平(vh)也被稱為邏輯高電壓電平、邏輯高電壓或邏輯一電壓，并且像邏輯零電壓電平那樣，邏輯高電壓電平也可以是電源和邏輯系列類型的函數(shù)。例如，在cmos系統(tǒng)中，邏輯一電壓可以大約為電源電壓電平的百分之七十。在五伏ttl系統(tǒng)中，邏輯一電壓可以大約為2.4伏，而對于五伏cmos系統(tǒng)，邏輯一電壓可以大約為3.5伏。

具體實施方式

總的來說，根據(jù)本發(fā)明的實施例的傳感器提供了使用避免將傳感器(比如舉例來說電容傳感器)放置在流體容器中的技術(shù)用來檢測容器中的流體水平的結(jié)構(gòu)和方法。在不將傳感器放置在容器中的情況下確定流體水平的優(yōu)點是，可以在不損傷傳感器的情況下確定容器中的腐蝕性或苛性流體的流體水平。例如，將傳感器浸入在包含生物乙醇的箱體中可能使傳感器腐蝕，這使傳感器的有用壽命降低。

根據(jù)實施例，電容傳感器陣列可以被放置在容器或箱體的外部，其中，容器是由聚合物或非金屬材料制造的。電容傳感器陣列可以非接觸式地檢測容器中的流體表面的水平。

根據(jù)另一實施例，放置在箱體外部的傳感器陣列包括驅(qū)動焊盤和輸入焊盤。流體的表面改變驅(qū)動焊盤和輸入焊盤之間的電力線，該改變用于確定流體的水平。

根據(jù)另一實施例，傳感器包括具有存儲寄存器的電路系統(tǒng)。存儲寄存器被初始化為初始值。然后，傳感器響應(yīng)于流體表面的移動來確定流體水平。響應(yīng)于該移動大于一個或多個閾值，傳感器確定流體的水平。

根據(jù)另一實施例，感測元件被構(gòu)造為檢測具有與空氣的介電常數(shù)不同的介電常數(shù)的流體。

根據(jù)另一實施例，傳感器可以被構(gòu)造成兩行或更多行以提高傳感器分辨率。

根據(jù)另一實施例，第一電極附連到流體容器的外表面或箱體的外表面，第二電極附連到流體容器的外表面，第三電極附連到箱體的外表面。交流發(fā)電機(ac)將ac電壓施加于第一電極、第二電極和第三電極，其中，第一電極可以被稱為驅(qū)動電極，第二電極可以被稱為輸入電極，第三電極可以被稱為參考電極。第一電壓響應(yīng)于ac電壓出現(xiàn)在輸入電極和驅(qū)動電極之間的電容兩端，第二電壓響應(yīng)于ac電壓出現(xiàn)在參考電極和驅(qū)動電極之間的電容兩端。模數(shù)轉(zhuǎn)換器將第一電壓和第二電壓之間的電壓差轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，該數(shù)字信號被存儲在存儲器裝置中。如果電壓差的數(shù)字值大于或高于預(yù)設(shè)值，則數(shù)字計數(shù)器可用于進行計數(shù)。

根據(jù)另一實施例，多個傳感器沿著容器的外表面垂直附連?？蛇x地，傳感器可以等距間隔。

根據(jù)另一實施例，傳感器具有響應(yīng)于傳感器被上電而初始化的寄存器。

根據(jù)另一實施例，傳感器的值響應(yīng)于電容值改變而調(diào)整。

根據(jù)一個實施例，一種用于檢測填充水平的設(shè)備包括：容器，其具有腔體；第一傳感器，其被定位在容器處、腔體的外部；可變電容器，其被構(gòu)造為根據(jù)第一傳感器的電容來調(diào)整電容；差分放大器，其具有被耦接為接收表示可變電容器的電容和第一傳感器的電容之間的差的值的輸入；以及處理器，其被構(gòu)造為基于可變電容器的電容等于第一傳感器的電容來檢測容器的填充水平。

可變電容器可以被進一步構(gòu)造為將可變電容器的電容調(diào)整為等于第一傳感器的電容。處理器可以被進一步構(gòu)造為進一步基于可變電容器的電容與參考值的比較來檢測填充水平。當容器的腔體是空的時，參考值可以等于第一傳感器的電容。

所述設(shè)備可以進一步包括具有獨立于容器的填充水平的電容的第二傳感器，其中，參考值等于第二傳感器的電容。第二傳感器可以被定位在容器的頂板之上。第二傳感器可以被定位在容器的頂板之下，并且被定位為不面對容器的任何側(cè)壁。第一傳感器可以被設(shè)置在傳感器板的第一表面上，第二傳感器可以被設(shè)置在傳感器板的與第一表面相對的第二表面上。

填充水平可以對應(yīng)于容器的腔體中存在的流體或固體材料的水平。

根據(jù)一個實施例，一種用于檢測填充水平的設(shè)備包括：觸摸電路；耦接到觸摸電路的第一多個傳感器；第一驅(qū)動焊盤，其對應(yīng)于所述第一多個傳感器；耦接到觸摸電路的第二多個傳感器；第二驅(qū)動焊盤，其對應(yīng)于所述第二多個傳感器；以及處理器，其可操作為啟動傳感器電路對第一驅(qū)動焊盤的驅(qū)動以及啟動觸摸電路對第二驅(qū)動焊盤的驅(qū)動。

圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的適合用于檢測例如流體容器的腔體中的流體水平的傳感器10的頂視圖。傳感器10包括基板12，基板12具有頂表面14、底表面16、感測元件區(qū)域18以及傳感器電路接納區(qū)域20?；?2可以具有微處理器接納區(qū)域22。舉例來說，基板12是使用印刷電路板材料和制造技術(shù)制成的。一個或多個感測元件形成在感測元件區(qū)18的一部分中，傳感器電路24被安裝到傳感器電路接納區(qū)域20，并且微處理器26被安裝到微處理器接納區(qū)域22。根據(jù)實施例，每個感測元件包括被介電材料(例如，間隙、空氣等)包圍的電極，該介電材料被電極包圍。更具體地說，感測元件30包括被介電材料30b(例如，間隙、空氣等)包圍的電極30a，介電材料30b被電極28包圍，感測元件32包括被介電材料32b(例如，間隙、空氣等)包圍的電極32a，介電材料32b被電極28包圍，感測元件34包括被介電材料34b(例如，間隙、空氣等)包圍的電極34a，介電材料34b被電極28包圍，并且感測元件36包括被介電材料36b(例如，間隙、空氣等)包圍的電極36a，介電材料36b被電極28包圍。因此，電極28是感測元件30、32、34和36共有的。中心電極30a、32a、34a和36a分別可以被稱為輸入焊盤cin0、cin1、cin2和cin3，電極28可以被稱為驅(qū)動焊盤。

電極30a、32a、34a和36a分別通過電導(dǎo)體42-1、42-2、42-3和42-4分別連接到傳感器輸入端子p0、p1、p2和p3。電極28電連接到輸入端子p4。傳感器電路24連接到微控制器(mcu)26。

現(xiàn)在參照圖2，傳感器電路24包括端子p0、p1、p2、p3、p4、p5、p6和p7、選擇電路50、電荷放大器52、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(adc)54、控制電路56、i²c總線接口電路57以及時鐘源58。更具體地說，選擇電路50具有分別連接到端子p0、p1、p2、p3、p4、p5、p6和p7的輸入sn0、sn1、sn2、sn3、sn4、sn5、sn6和sn7以及輸出端子snx。i²c總線接口可以包括串行外設(shè)接口(spi)。差分放大器52具有連接到輸出端子snx的輸入端子、被耦接用于接收參考電壓vref的輸入端子以及連接到adc54的差分輸入的一對差分輸出端子。adc54的輸出連接到控制電路56的輸入。另外，控制電路56具有連接到i²c總線接口電路57的輸出、連接到選擇電路50的輸出以及連接到驅(qū)動焊盤的輸出。

圖3是具有底板82，側(cè)壁84a、84b、84c和84d的流體容器80的等距視圖，其中，側(cè)壁84a和84b可以相互基本上平行，側(cè)壁84c和84d可以相互基本上平行并且基本上垂直于側(cè)壁84a和84b。流體容器80被構(gòu)造為具有以底板82和側(cè)壁84a-84d為邊界的腔體或空心86。流體容器80可以具有頂部或頂板88。具有流體表面92的流體90在流體容器80中被示出。根據(jù)圖3的實施例，傳感器10被安裝到側(cè)壁84a。

圖4是包括流體90的流體容器80的等距視圖，流體90具有參照圖3描述的流體表面92。根據(jù)圖4的實施例，傳感器100被安裝到側(cè)壁84a。

圖5是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的適合用于檢測例如流體容器(比如流體容器80)的腔體中的流體水平的傳感器100的頂視圖。傳感器100包括基板12a，基板12a具有頂表面、底表面、感測元件區(qū)域18以及傳感器電路接納區(qū)域20?；?2a可以具有微控制器接納區(qū)域22。舉例來說，基板12a是使用印刷電路板材料和制造技術(shù)制成的。一個或多個感測元件形成在感測元件區(qū)域18的一部分中，傳感器電路24a被安裝到傳感器電路接納區(qū)域20，微控制器26可以被安裝到微處理器接納區(qū)域22。傳感器電路24a與圖1的傳感器電路24類似，但是傳感器電路24a具有更多的端子，并且它在內(nèi)部被構(gòu)造為與附加端子連接。傳感器24a連接到微控制器26。

根據(jù)實施例，多個感測元件s1、s3、s5、s7、s9和s11被構(gòu)造為第一列感測元件102，感測元件s0、s2、s4、s6、s8和s10被構(gòu)造為第二列感測元件104。在列102中，感測元件s1包括被介電材料s1a(例如，間隙、空氣等)包圍的電極sen1，介電材料s1a被電極sdrv1包圍；感測元件s3包括被介電材料s3a(例如，間隙、空氣等)包圍的電極sen3，介電材料s3a被電極sdrv1包圍；感測元件s5包括被介電材料s5a(例如，間隙、空氣等)包圍的電極sen5，介電材料s5a被電極sdrv1包圍；感測元件s7包括被介電材料s7a(例如，間隙、空氣等)包圍的電極sen7，介電材料s7a被電極sdrv1包圍；感測元件s9包括被介電材料s9a(例如，間隙、空氣等)包圍的電極sen9，介電材料s9a被電極sdrv1包圍；感測元件s11包括被介電材料s11a(例如，間隙、空氣等)包圍的電極sen11，介電材料s11a被電極sdrv1包圍。應(yīng)注意到，電極sdrv1是感測元件s1、s3、s5、s7、s9和s11共有的。

在列104中，感測元件s0包括被介電材料s0a(例如，間隙、空氣等)包圍的電極sen0，介電材料s0a被電極sdrv0包圍；感測元件s2包括被介電材料s2a(例如，間隙、空氣等)包圍的電極sen2，介電材料s2a被電極sdrv0包圍；感測元件s4包括被介電材料s4a(例如，間隙、空氣等)包圍的電極sen4，介電材料s4a被電極sdrv0包圍；感測元件s6包括被介電材料s6a(例如，間隙、空氣等)包圍的電極sen6，介電材料s6a被電極sdrv0包圍；感測元件s8包括被介電材料s8a(例如，間隙、空氣等)包圍的電極sen8，介電材料s8a被電極sdrv0包圍；感測元件s10包括被介電材料s10a(例如，間隙、空氣等)包圍的電極sen10，介電材料s10a被電極sdrv0包圍。應(yīng)注意到，電極sdrv0是感測元件s0、s2、s4、s6、s8和s10共有的。

感測元件s1、s3、s5、s7、s9和s11被定位在不同的垂直水平處，感測元件s0、s2、s4、s6、s8和s10被定位在不同的垂直水平處。參照列102，感測元件s1在最低垂直水平處，感測元件s3被放置在高于感測元件s1的垂直水平處，感測元件s5被放置在高于感測元件s3的垂直水平處，感測元件s7被放置在高于感測元件s5的垂直水平處，感測元件s9被放置在高于感測元件s7的垂直水平處，感測元件s11被放置在高于感測元件s9的垂直水平處。

參照列104，感測元件s0在最低垂直水平處，感測元件s2被放置在高于感測元件s0的垂直水平處，感測元件s4被放置在高于感測元件s2的垂直水平處，感測元件s6被放置在高于感測元件s4的垂直水平處，感測元件s8被放置在高于感測元件s6的垂直水平處，感測元件s10被放置在高于感測元件s8的垂直水平處。

參照列102和104，感測元件s0在最低垂直水平處，并且感測元件s11在最高垂直水平處。感測元件s1被放置在高于感測元件s0的垂直水平處，感測元件s2被放置在高于感測元件s1的垂直水平處，感測元件s3被放置在高于感測元件s2的垂直水平處，感測元件s4被放置在高于感測元件s3的垂直水平處，感測元件s5被放置在高于感測元件s4的垂直水平處，感測元件s6被放置在高于感測元件s5的垂直水平處，感測元件s7被放置在高于感測元件s6的垂直水平處，感測元件s8被放置在高于感測元件s7的垂直水平處，感測元件s9被放置在高于感測元件s8的垂直水平處，感測元件s10被放置在高于感測元件s9的垂直水平處，感測元件s11被放置在高于感測元件s10的垂直水平處。

圖6是包含流體90的流體容器80的等距視圖，流體90具有參照圖3描述的流體表面92。根據(jù)圖6的實施例，傳感器150被安裝到側(cè)壁84a，傳感器160被安裝到側(cè)壁84c。

圖6a是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的適合用于檢測例如流體容器的腔體中的流體水平的傳感器150的頂視圖。傳感器150包括基板12b，基板12b具有頂表面、底表面、感測元件區(qū)域18、傳感器電路接納區(qū)域20以及微控制器接納區(qū)域22。舉例來說，基板12b是使用印刷電路板材料和制造技術(shù)制成的。一個或多個感測元件形成在感測元件區(qū)域18的一部分中，傳感器電路24b被安裝到傳感器電路接納區(qū)域20，并且微控制器26b被安裝到微處理器接納區(qū)域22。

根據(jù)實施例，多個感測元件s0、s2、s4、s6和s8在基板12b上或者來自于基板12b。感測元件s0包括被介電材料s0a(例如，間隙、空氣等)包圍的電極sen0，介電材料s0a被電極sdrv0包圍；感測元件s2包括被介電材料s2a(例如，間隙、空氣等)包圍的電極sen2，介電材料s2a被電極sdrv0包圍；感測元件s4包括被介電材料s4a(例如，間隙、空氣等)包圍的電極sen4，介電材料s4a被電極sdrv0包圍；感測元件s6包括被介電材料s6a(例如，間隙、空氣等)包圍的電極sen6，介電材料s6a被電極sdrv0包圍；感測元件s8包括被介電材料s8a(例如，間隙、空氣等)包圍的電極sen8，介電材料s8a被電極sdrv0包圍。應(yīng)注意到，電極sdrv0是感測元件s0、s2、s4、s6和s8共有的。

感測元件s0在最低垂直水平處，感測元件s2被放置在高于感測元件s0的垂直水平處，感測元件s4被放置在高于感測元件s2的垂直水平處，感測元件s6被放置在高于感測元件s4的垂直水平處，感測元件s8被放置在高于感測元件s6的垂直水平處。

感測元件s0電連接到端子p0，感測元件s2電連接到端子p2，感測元件s4電連接到端子p4，感測元件s6電連接到端子p6，感測元件s8電連接到端子p8。電極sdrv0電連接到端子p10。

圖6b是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的適合用于檢測例如流體容器的腔體中的流體水平的傳感器160的頂視圖。傳感器160包括基板12c，基板12c具有頂表面、底表面、感測元件區(qū)域18、傳感器電路接納區(qū)域20以及微控制器接納區(qū)域22。舉例來說，基板12c是使用印刷電路板材料和制造技術(shù)制成的。一個或多個感測元件形成在感測元件區(qū)域18的一部分中。應(yīng)注意到，傳感器160的傳感器電路24b和傳感器160的微控制器26b是用虛線標識的，因為它們可能不一定存在于基板12c上(例如，傳感器電路24b和微控制器26b可以位于別處)。在該實施例中，傳感器160的感測元件連接到基板12b上所示的傳感器電路24b。然而，它們在基板12c上被示出以示出傳感器160的傳感器元件在哪里連接到傳感器150的傳感器電路24b。然而，應(yīng)意識到，在一些實施例中，可能可取的是將傳感器電路(例如，傳感器電路24b)和微控制器(例如，微控制器26b)包括在基板12c上。

根據(jù)實施例，多個感測元件s1、s3、s5和s7在基板12c上或者來自于基板12c。感測元件s1包括被介電材料s1a(例如，間隙、空氣等)包圍的電極sen1，介電材料s1a被電極sdrv1包圍；感測元件s3包括被介電材料s3a(例如，間隙、空氣等)包圍的電極sen3，介電材料s3a被電極sdrv1包圍；感測元件s5包括被介電材料s5a(例如，間隙、空氣等)包圍的電極sen5，介電材料s5a被電極sdrv1包圍；感測元件s7包括被介電材料s7a(例如，間隙、空氣等)包圍的電極sen7，介電材料s7a被電極sdrv1包圍。應(yīng)注意到，電極sdrv1是感測元件s1、s3、s5和s7共有的。

感測元件s1在最低垂直水平處，感測元件s3被放置在高于感測元件s1的垂直水平處，感測元件s5被放置在高于感測元件s3的垂直水平處，感測元件s7被放置在高于感測元件s5的垂直水平處。

感測元件s1電連接到端子p1，感測元件s3電連接到端子p3，感測元件s5電連接到端子p5，感測元件s7電連接到端子p7。電極sdrv1電連接到端子p10。

傳感器150被安裝到側(cè)壁84a，并且傳感器160被安裝到側(cè)壁84c，以使得感測元件s0在最低垂直水平處，感測元件s1被放置在高于感測元件s0的垂直水平處，感測元件s2被放置在高于感測元件s1的垂直水平處，感測元件s3被放置在高于感測元件s2的垂直水平處，感測元件s4被放置在高于感測元件s3的垂直水平處，感測元件s5被放置在高于感測元件s4的垂直水平處，感測元件s6被放置在高于感測元件s5的垂直水平處，感測元件s7被放置在高于感測元件s6的垂直水平處，感測元件s8被放置在高于感測元件s7的垂直水平處。

圖7是包含流體90的流體容器80的等距視圖，流體90具有參照圖3描述的流體表面92。根據(jù)圖7的實施例，傳感器200被安裝到側(cè)壁84a，傳感器220被安裝到側(cè)壁84b，傳感器240被安裝到側(cè)壁84c，傳感器260被安裝到側(cè)壁84d。

圖7a是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的適合用于檢測例如流體容器的腔體中的流體水平的傳感器200的頂視圖。傳感器200包括基板12d，基板12d具有頂表面、底表面、感測元件區(qū)域18、傳感器電路接納區(qū)域20以及微控制器接納區(qū)域22。舉例來說，基板12d是使用印刷電路板材料和制造技術(shù)制成的。一個或多個感測元件形成在感測元件區(qū)域18的一部分中，傳感器電路24c被安裝到傳感器電路接納區(qū)域20，微控制器26c被安裝到微處理器接納區(qū)域22。

根據(jù)實施例，多個感測元件s0、s2、s4和s6在基板12d上或者來自于基板12d。感測元件s0包括被介電材料s0a(例如，間隙、空氣等)包圍的電極sen0，介電材料s0a被電極sdrv0包圍；感測元件s2包括被介電材料s2a(例如，間隙、空氣等)包圍的電極sen2，介電材料s2a被電極sdrv0包圍；感測元件s4包括被介電材料s4a(例如，間隙、空氣等)包圍的電極sen4，介電材料s4a被電極sdrv0包圍；感測元件s6包括被介電材料s6a(例如，間隙、空氣等)包圍的電極sen6，介電材料s6a被電極sdrv0包圍。應(yīng)注意到，電極sdrv0是感測元件s0、s2、s4和s6共有的。

感測元件s0在最低垂直水平處，感測元件s2被放置在高于感測元件s0的垂直水平處，感測元件s4被放置在高于感測元件s2的垂直水平處，感測元件s6被放置在高于感測元件s4的垂直水平處。

感測元件s0電連接到端子p0，感測元件s2電連接到端子p2，感測元件s4電連接到端子p4，感測元件s6電連接到端子p6。更具體地說，電極sen0電連接到端子p0，電極sen2電連接到端子p2，電極sen4電連接到端子p4，電極sen6電連接到端子p6。電極sdrv0電連接到端子p16。

圖7b是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的適合用于檢測例如流體容器的腔體中的流體水平的傳感器220的頂視圖。傳感器220包括基板12e，基板12e具有頂表面、底表面、傳感器元件區(qū)域18、傳感器電路接納區(qū)域20以及微控制器接納區(qū)域22。舉例來說，基板12e是使用印刷電路板材料和制造技術(shù)制成的。一個或多個感測元件形成在感測元件區(qū)域18的一部分中。應(yīng)注意到，傳感器220的傳感器電路24c和傳感器220的微控制器26c是用虛線標識的，因為它們不存在于基板12e上。在該實施例中，傳感器220的感測元件連接到基板12d上所示的傳感器電路24c。然而，它們在基板12e上被示出以示出傳感器220的傳感器元件在哪里連接到傳感器200的傳感器電路24c。然而，應(yīng)意識到，在一些實施例中，可能可取的是將傳感器電路和微控制器包括在基板12e上。

根據(jù)實施例，多個感測元件s1、s3、s5和s7形成在基板12e上或者來自于基板12e。感測元件s1包括被介電材料s1a(例如，間隙、空氣等)包圍的電極sen1，介電材料s1a被電極sdrv1包圍；感測元件s3包括被介電材料s3a(例如，間隙、空氣等)包圍的電極sen3，介電材料s3a被電極sdrv1包圍；感測元件s5包括被介電材料s5a(例如，間隙、空氣等)包圍的電極sen5，介電材料s5a被電極sdrv1包圍；感測元件s7包括被介電材料s7a(例如，間隙、空氣等)包圍的電極sen7，介電材料s7a被電極sdrv1包圍。應(yīng)注意到，電極sdrv1是感測元件s1、s3、s5和s7共有的。

感測元件s1在最低垂直水平處，感測元件s3被放置在高于感測元件s1的垂直水平處，感測元件s5被放置在高于感測元件s3的垂直水平處，感測元件s7被放置在高于感測元件s5的垂直水平處。

感測元件s1電連接到端子p1，感測元件s3電連接到端子p3，感測元件s5電連接到端子p5，感測元件s7電連接到端子p7。更具體地說，電極sen1電連接到端子p1，電極sen3電連接到端子p3，電極sen5電連接到端子p5，電極sen7電連接到端子p7。電極sdrv1電連接到端子p16。

圖7c是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的適合用于檢測例如流體容器的腔體中的流體水平的傳感器240的頂視圖。傳感器240包括基板12f，基板12f具有頂表面、底表面、傳感器元件區(qū)域18、傳感器電路接納區(qū)域20以及微控制器接納區(qū)域22。舉例來說，基板12f是使用印刷電路板材料和制造技術(shù)制成的。一個或多個感測元件形成在感測元件區(qū)域18的一部分中。應(yīng)注意到，傳感器240的傳感器電路24c和傳感器240的微控制器26c是用虛線標識的，因為它們不存在于基板12f上。在該實施例中，傳感器240的感測元件連接到基板12d上所示的傳感器電路24c。然而，它們在基板12f上被示出以示出傳感器240的傳感器元件在哪里連接到傳感器200的傳感器電路24c。然而，應(yīng)意識到，在一些實施例中，可能可取的是將傳感器電路和微控制器包括在基板12f上。

根據(jù)實施例，多個感測元件s8、s10、s12和s14形成在基板12f上或者來自于基板12f。感測元件s8包括被介電材料s8a(例如，間隙、空氣等)包圍的電極sen8，介電材料s8a被電極sdrv2包圍；感測元件s10包括被介電材料s10a(例如，間隙、空氣等)包圍的電極sen10，介電材料s10a被電極sdrv2包圍；感測元件s12包括被介電材料s12a(例如，間隙、空氣等)包圍的電極sen12，介電材料s12a被電極sdrv2包圍；感測元件s14包括被介電材料s14a(例如，間隙、空氣等)包圍的電極sen14，介電材料s14a被電極sdrv2包圍。應(yīng)注意到，電極sdrv2是感測元件s8、s10、s12和s14共有的。

感測元件s8在最低垂直水平處，感測元件s10被放置在高于感測元件s8的垂直水平處，感測元件s12被放置在高于感測元件s10的垂直水平處，感測元件s14被放置在高于感測元件s12的垂直水平處。

感測元件s8電連接到端子p8，感測元件s10電連接到端子p10，感測元件s12電連接到端子p12，感測元件s14電連接到端子p14。更具體地說，電極sen8電連接到端子p8，電極sen10電連接到端子p10，電極sen12電連接到端子p12，電極sen14電連接到端子p14。電極sdrv2電連接到端子p16。

圖7d是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的適合用于檢測例如流體容器的腔體中的流體水平的傳感器260的頂視圖。傳感器260包括基板12g，基板12g具有頂表面、底表面、傳感器元件區(qū)域18、傳感器電路接納區(qū)域20以及微控制器接納區(qū)域22。舉例來說，基板12g是使用印刷電路板材料和制造技術(shù)制成的。一個或多個感測元件形成在感測元件區(qū)域18的一部分中。應(yīng)注意到，傳感器260的傳感器電路24c和傳感器260的微控制器26c是用虛線標識的，因為它們不存在于基板12g上。在該實施例中，傳感器240的感測元件連接到基板12d上所示的傳感器電路24c。然而，它們在基板12g上被示出以示出傳感器260的傳感器元件在哪里連接到傳感器200的傳感器電路24c。然而，應(yīng)意識到，在一些實施例中，可能可取的是將傳感器電路和微控制器包括在基板12g上。

根據(jù)實施例，多個感測元件s9、s11、s13和s15形成在基板12g上或者來自于基板12g。感測元件s9包括被介電材料s9a(例如，間隙、空氣等)包圍的電極sen9，介電材料s9a被電極sdrv3包圍；感測元件s11包括被介電材料s11a(例如，間隙、空氣等)包圍的電極sen11，介電材料s11a被電極sdrv3包圍；感測元件s13包括被介電材料s13a(例如，間隙、空氣等)包圍的電極sen13，介電材料s13a被電極sdrv3包圍；感測元件s15包括被介電材料s15a(例如，間隙、空氣等)包圍的電極sen15，介電材料s15a被電極sdrv3包圍。應(yīng)注意到，電極sdrv3是感測元件s9、s11、s13和s15共有的。

感測元件s9在最低垂直水平處，感測元件s11被放置在高于感測元件s9的垂直水平處，感測元件s13被放置在高于感測元件s11的垂直水平處，感測元件s15被放置在高于感測元件s13的垂直水平處。

感測元件s9電連接到端子p9，感測元件s11電連接到端子p11，感測元件s13電連接到端子p13，感測元件s15電連接到端子p15。更具體地說，電極sen9電連接到端子p9，電極sen11電連接到端子p11，電極sen13電連接到端子p13，電極sen15電連接到端子p15。電極sdrv3電連接到端子p16。

應(yīng)注意到，沿著側(cè)壁84a的感測元件s0、s2、s4和s6，沿著側(cè)壁84c的感測元件s1、s3、s5和s7，沿著側(cè)壁84b的感測元件s8、s10、s12和s14以及沿著側(cè)壁84d的感測元件s9、s11、s13和s15在不同的垂直水平處。將每個傳感器元件放置在不同水平處使流體水平測量精度提高。

圖8是包含流體90的流體容器80的等距視圖，流體90具有流體容器80中示出的流體表面92。根據(jù)圖8的實施例，傳感器(比如舉例來說傳感器150和傳感器150a)被安裝到側(cè)壁84a。傳感器150已經(jīng)參照圖6a進行了描述。傳感器150a包括感測元件，比如舉例來說參照圖6b描述的感測元件s7、s5、s3和s1。感測元件s1電連接到端子p1，感測元件s3電連接到端子p3，感測元件s5電連接到端子p5，感測元件s7電連接到端子p7。電極sdrv1電連接到傳感器電路24b的端子p10。

圖9是分別來自于感測元件30、32、34和36的輸出信號vsen30、vsen32、vsen34和vsen36對時間的曲線圖300，其中，輸出信號vsen30、vsen32、vden34和vsen36根據(jù)本發(fā)明的實施例提供流體水平的指示。曲線圖300包括繪圖306、308、310和312，這些繪圖分別例示感測元件30、32、34和36在一段數(shù)據(jù)收集時間段期間的輸出。舉例來說，數(shù)據(jù)收集時間段是4秒。圖3例示了流體90的水平在垂直方向上高于感測元件36的水平，并且繪圖312示出感測元件36的輸出信號在數(shù)據(jù)收集時間段期間是恒定的。因此，感測元件36指示流體水平要么高于、要么低于感測元件36所在的水平。繪圖310示出感測元件34正在產(chǎn)生非恒定輸出信號，因此流體水平可能在水平感測元件34所在的水平處。繪圖308示出感測元件32正在產(chǎn)生非恒定輸出信號，因此流體水平可能在水平感測元件32所在的水平處。繪圖306示出感測元件30正在產(chǎn)生恒定輸出信號，因此流體水平要么高于、要么低于感測元件30所在的水平。因此，觸摸傳感器30-36指示表面92的水平在感測元件30和36的水平之間并處于感測元件32或感測元件34的水平處。

圖10是例示根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的用于確定流體容器(比如舉例來說容器80)中的流體的水平的方法的流程圖350。在開始步驟中，對傳感器電路(例如，傳感器電路24、24a、24b和24c)以及微控制器26內(nèi)的相關(guān)聯(lián)的存儲寄存器進行初始化(由框352指示)。初始化步驟對存儲寄存器中設(shè)置的值進行重置。初始化步驟進一步包括設(shè)置數(shù)據(jù)收集時間段dcp、檢測閾值det、計數(shù)閾值cnt以及累加閾值acc。應(yīng)注意到，數(shù)據(jù)收集時間段dcp、檢測閾值det、計數(shù)閾值ctr以及累加閾值acc可以是用戶選擇的值。

在初始化之后，傳感器確定輸出信號在數(shù)據(jù)收集時間段期間在連續(xù)的拐點之間變化了多少。拐點之間的輸出信號變化被稱為信號變化δvo。如果信號變化值的絕對值(即，|δvo|)小于檢測閾值的絕對值(即，|det|)，并且如果時間短于數(shù)據(jù)收集時間段dcp，則傳感器從判定菱形354的輸入繼續(xù)(由判定菱形354和355指示)，而如果信號變化值的絕對值|δvo|大于檢測閾值的絕對值(即，|det|)，并且如果時間短于數(shù)據(jù)收集時間段dcp，則傳感器將信號變化值的絕對值(即，|δvo|)加到累加寄存器，并且傳感器從判定菱形354的輸入繼續(xù)(由判定菱形354和360以及框356指示)。在判定菱形360，如果時間長于數(shù)據(jù)收集時間段，則傳感器將信號變化的絕對值(即，|δvo|)在數(shù)據(jù)收集時間段dcp期間超過檢測閾值(即，|det|)的次數(shù)(cnt)進行比較。如果值cnt小于ctr，則傳感器返回到初始化步驟(由判定菱形362指示)。

如果值cnt大于或等于計數(shù)閾值ctr(由判定菱形362指示)，則傳感器確定存儲在累加寄存器中的累加值(cmm)是否大于累加閾值acc(由判定菱形364指示)。如果存儲在累加寄存器中的累加值(cmm)小于累加閾值acc，則傳感器返回到初始化步驟(352)。如果存儲在累加寄存器中的累加值(cmm)大于累加閾值acc，則傳感器被定義為響應(yīng)于輸入通道處的表面水平正開啟或被啟動(由框366標識)。

現(xiàn)在參照圖10和圖11以例示流體水平的確定。圖11是包括感測元件輸出電壓vsens對時間的繪圖402的曲線圖400。舉例來說，數(shù)據(jù)收集時間段dcp為4秒，檢測閾值det為6毫伏(mv)，計數(shù)閾值ctr為3，累加閾值acc為50mv。因此，時間t0表示數(shù)據(jù)收集時間段dcp的開始時間，并且時間t16表示數(shù)據(jù)收集時間段dcp的結(jié)束時間，例如，4秒。

從時間t0到時間t1，感測元件輸出信號vsens從0mv增大到幾近于3mv，信號變化值δvo幾近于3mv，3mv小于6mv。因此，傳感器不改變存儲在累加寄存器中的累加值cmm，并且因為該時間在例如4秒的數(shù)據(jù)收集時間段內(nèi)，所以傳感器產(chǎn)生更新的信號變化值δvo。

從時間t1到時間t3，傳感器從幾近于+3mv變?yōu)閹捉?3mv，該變化不超過6mv的檢測閾值det。傳感器不改變存儲在累加寄存器中的值，即，不加到累加值cmm，并且因為該時間在例如4秒的數(shù)據(jù)收集時間段內(nèi)，所以傳感器被構(gòu)造為產(chǎn)生更新的信號值變化δvo。

從時間t3到時間t5，傳感器從幾近于-3mv變?yōu)?mv，即，幾近于11mv的變化。因此，傳感器產(chǎn)生更新的信號變化值δvo，該信號變化值δvo的絕對值超過6mv的檢測閾值det。假定變化為11mv，則傳感器將11mv與存儲在累加寄存器中的累加值cmm相加，即，0mv+11mv，并且因為該時間在例如4秒的數(shù)據(jù)收集時間段內(nèi)，所以傳感器產(chǎn)生更新的信號變化值。

從時間t5到時間t7，傳感器從8mv變?yōu)?8mv，即，16mv的變化。因此，傳感器產(chǎn)生更新的信號變化值δvo，該信號變化值δvo超過6mv的檢測閾值det。傳感器將16mv與存儲在累加寄存器中的累加值cmm相加，并且因為該時間在例如4秒的數(shù)據(jù)收集時間段內(nèi)，所以傳感器產(chǎn)生更新的信號變化值δvo。此刻，存儲在累加寄存器中的總電壓值為27mv。

從時間t7到時間t9，傳感器從-8mv變?yōu)?mv，即，16mv的變化。因此，傳感器產(chǎn)生更新的信號變化值δvo，該信號變化值δvo超過6mv的檢測閾值det。傳感器將16mv與存儲在累加寄存器中的累加值cmm相加，并且因為該時間在例如4秒的數(shù)據(jù)收集時間段內(nèi)，所以傳感器產(chǎn)生更新的信號變化值δvo。此刻，存儲在累加寄存器中的總電壓累加值cmm為43mv。

從時間t9到時間t11，傳感器從8mv變?yōu)?8mv，即，16mv的變化。因此，傳感器產(chǎn)生更新的信號變化值δvo，該信號變化值δvo超過6mv的檢測閾值det。傳感器將16mv與存儲在累加寄存器中的累加值cmm相加，并且因為該時間在例如4秒的數(shù)據(jù)收集時間段內(nèi)，所以傳感器產(chǎn)生更新的信號變化值。此刻，存儲在累加寄存器中的總電壓值為59mv。

從時間t11到時間t13，傳感器從-8mv變?yōu)閹捉?mv，即，幾近于11mv的變化。因此，傳感器產(chǎn)生更新的信號變化值δvo，該信號變化值δvo超過6mv的檢測閾值det。假定變化為11mv，則傳感器將11mv與存儲在累加寄存器中的累加值cmm相加，并且因為該時間在例如4秒的數(shù)據(jù)收集時間段內(nèi)，所以傳感器產(chǎn)生更新的信號變化值avo。此刻，存儲在累加寄存器中的總累加電壓值cmm為70mv。

從時間t13到時間t15，傳感器從幾近于+3mv變?yōu)?3mv，即，幾近于6mv，該變化不超過6mv的檢測閾值det。傳感器不改變存儲在累加寄存器中的值，并且因為該時間在例如4秒的數(shù)據(jù)收集時間段內(nèi)，所以傳感器被構(gòu)造為產(chǎn)生更新的信號值變化δvo。

從時間t15到時間t16，傳感器從幾近于-3mv變?yōu)?mv，即，幾近于3mv，該變化不超過6mv的檢測閾值det。傳感器不改變存儲在累加寄存器中的值。

在時間t16，數(shù)據(jù)收集時間段dcp結(jié)束，并且傳感器將計數(shù)值cnt在數(shù)據(jù)收集時間段dcp期間超過計數(shù)閾值ctr的次數(shù)進行比較。在該例子中，計數(shù)值cnt超過計數(shù)閾值ctr五次；從時間t3到時間t5一次，從時間t5到時間t7一次，從時間t7到時間t9一次，從時間t9到時間t11一次以及從時間t11到時間t13一次。因此，計數(shù)值cnt超過計數(shù)閾值ctr，所以傳感器將存儲在累加寄存器中的累加值cmm與累加值acc進行比較。累加寄存器中的值為70mv，該值超過累加值50。因此，得到繪圖402的感測元件被啟動或是開啟的。

圖12a-圖12c是例示根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的用于確定流體容器(比如舉例來說容器80)中的流體的水平的方法的流程圖350，其中，多個傳感器指示流體水平在該特定傳感器的水平處。例如，圖5所示的傳感器100可能正檢測到流體水平92在感測元件s2、s3和s4的水平處。因此，在該例子中，流程圖350a對應(yīng)于感測元件s2，流程圖350b對應(yīng)于感測元件s3，流程圖350c對應(yīng)于感測元件s4。應(yīng)注意到，流程圖350a、350b和350c指示的過程可以并行發(fā)生，并且這些流程圖在單獨的紙張上示出是因為它們不能放到單張紙張上。在開始步驟中，對傳感器電路(例如，傳感器電路24、24a、24b和24c)以及微控制器26、26a、26b或26c內(nèi)的相關(guān)聯(lián)的存儲寄存器進行初始化(由框352a、352b和352c指示)。初始化步驟對與寄存器s2、s3和s4相關(guān)聯(lián)的存儲寄存器中設(shè)置的值進行重置。初始化步驟進一步包括設(shè)置數(shù)據(jù)收集時間段dcp、檢測閾值det、計數(shù)閾值cnt以及累加閾值acc。應(yīng)注意到，數(shù)據(jù)收集時間段dcp、檢測閾值det、計數(shù)閾值ctr以及累加閾值acc可以是用戶選擇的值。

在初始化之后，傳感器確定輸出信號在數(shù)據(jù)收集時間段期間在連續(xù)的拐點之間變化了多少。盡管對于傳感器s2、s3和s4的過程并行發(fā)生，但是為清晰起見，每個過程將被單獨地描述。對于傳感器s2，拐點之間的輸出信號變化被稱為信號變化值δvo2。如果信號變化值的絕對值(即，|δvo2|)小于檢測閾值的絕對值(即，|det|)，并且如果時間短于數(shù)據(jù)收集時間段dcp，則傳感器從對應(yīng)的判定菱形(即，判定菱形354a)的輸入繼續(xù)。

仍參照傳感器s2，如果信號變化值的絕對值|δvo2|大于檢測閾值的絕對值(即，|det|)，并且如果時間短于數(shù)據(jù)收集時間段dcp，則傳感器將信號變化值的絕對值(即，|δvo2|)加到累加寄存器，并且傳感器從判定菱形354a的輸入繼續(xù)(由判定菱形354a和360a以及框356a指示)。在判定菱形360a，如果時間長于數(shù)據(jù)收集時間段，則傳感器將信號變化的絕對值(即，|δvo2|)在數(shù)據(jù)收集時間段dcp期間超過檢測閾值(即，|det|)的次數(shù)(cnt2)進行比較。如果值cnt2小于ctr，則傳感器返回到初始化步驟(由判定菱形362a指示)。

如果值cnt2大于或等于計數(shù)閾值ctr(由判定菱形362a指示)，則傳感器確定存儲在累加寄存器中的累加值(cmm2)是否大于累加閾值acc(由判定菱形364a指示)。如果存儲在累加寄存器中的累加值(cmm2)小于累加閾值acc，則傳感器返回到初始化步驟(352a)。如果存儲在累加寄存器中的累加值(cmm2)大于累加閾值acc，則感測元件被定義為響應(yīng)于輸入通道處的表面水平正開啟或被啟動(由框366a標識)。

對于傳感器s3，拐點之間的輸出信號變化被稱為信號變化值δvo3。如果信號變化值的絕對值(即，|δvo3|)小于檢測閾值的絕對值(即，|det|)，并且如果時間短于數(shù)據(jù)收集時間段dcp，則傳感器從對應(yīng)的判定菱形(即，判定菱形354b)的輸入繼續(xù)。

仍參照傳感器s3，如果信號變化值的絕對值|δvo3|大于檢測閾值的絕對值(即，|det|)，并且如果時間短于數(shù)據(jù)收集時間段dcp，則傳感器將信號變化值的絕對值(即，|δvo3|)加到累加寄存器，并且傳感器從判定菱形354b的輸入繼續(xù)(由判定菱形354b和360b以及框356b指示)。在判定菱形360b，如果時間長于數(shù)據(jù)收集時間段，則傳感器將信號變化的絕對值(即，|δvo3|)在數(shù)據(jù)收集時間段dcp期間超過檢測閾值(即，|det|)的次數(shù)(cnt3)進行比較。如果值cnt3小于ctr，則傳感器返回到初始化步驟(由判定菱形362b指示)。

如果值cnt3大于或等于計數(shù)閾值ctr(由判定菱形362b指示)，則傳感器確定存儲在累加寄存器中的累加值(cmm3)是否大于累加閾值acc(由判定菱形364b指示)。如果存儲在累加寄存器中的累加值(cmm3)小于累加閾值acc，則傳感器返回到初始化步驟(352b)。如果存儲在累加寄存器中的累加值(cmm3)大于累加閾值acc，則感測元件被定義為響應(yīng)于輸入通道處的表面水平正開啟或被啟動(由框366b標識)。

對于傳感器s4，拐點之間的輸出信號變化被稱為信號變化值δvo4。如果信號變化值的絕對值(即，|δvo4|)小于檢測閾值的絕對值(即，|det|)，并且如果時間短于數(shù)據(jù)收集時間段dcp，則傳感器從對應(yīng)的判定菱形(即，判定菱形354c)的輸入繼續(xù)。

仍參照傳感器s4，如果信號變化值的絕對值|δvo4|大于檢測閾值的絕對值(即，|det|)，并且如果時間短于數(shù)據(jù)收集時間段dcp，則傳感器將信號變化值的絕對值(即，|δvo4|)加到累加寄存器，并且傳感器從判定菱形354c的輸入繼續(xù)(由判定菱形354c和360c以及框356c指示)。在判定菱形360c，如果時間長于數(shù)據(jù)收集時間段，則傳感器將信號變化的絕對值(即，|δvo4|)在數(shù)據(jù)收集時間段dcp期間超過檢測閾值(即，|det|)的次數(shù)(cnt4)進行比較。如果值cnt4小于ctr，則傳感器返回到初始化步驟(由判定菱形362c指示)。

如果值cnt4大于或等于計數(shù)閾值ctr(由判定菱形362c指示)，則傳感器確定存儲在累加寄存器中的累加值(cmm4)是否大于累加閾值acc(由判定菱形364c指示)。如果存儲在累加寄存器中的累加值(cmm4)小于累加閾值acc，則傳感器返回到初始化步驟(352c)。如果存儲在累加寄存器中的累加值(cmm4)大于累加閾值acc，則感測元件被定義為響應(yīng)于輸入通道處的表面水平正開啟或被啟動(由框366c標識)。

響應(yīng)于感測元件s2、s3和s4開啟、正開啟或被啟動，傳感器在判定菱形362處確定被啟動的感測元件中的哪個是開啟的。應(yīng)注意到，圖12a、圖12b和圖12c使用圓圈或多邊形內(nèi)的a以及圓圈或多邊形內(nèi)的b的記號來指示傳感器使用來自例如框366a、366b和366c的信號以判定哪個感測元件是開啟的或被啟動。根據(jù)本發(fā)明的實施例，在判定菱形371處，傳感器確定感測元件中的哪個具有最高累加值cmm2、cmm3或cmm4，并且具有最高累加值cmm2、cmm3或cmm4的感測元件是開啟的或被啟動的感測元件。因此，如框373所指示的，傳感器指示哪個感測元件是開啟的。

現(xiàn)在參照圖12a-圖12c和圖13以例示流體水平的確定。圖13是包括感測元件輸出電壓vsens對時間的繪圖452、454和456的曲線圖450。舉例來說，數(shù)據(jù)收集時間段dcp為4秒，檢測閾值det為6mv，計數(shù)閾值ctr為3，累加閾值acc為50mv。因此，時間t0表示數(shù)據(jù)收集時間段dcp的開始時間，時間t14表示收集時間段dcp的結(jié)束時間，例如，4秒。

參照感測元件2，從時間t0到時間t1，感測元件輸出信號vsens2從0mv增大到幾近于3mv，信號變化值δvo2幾近于3mv，3mv小于6mv。因此，傳感器不改變存儲在累加寄存器中的累加值cmm2，并且因為該時間在例如4秒的數(shù)據(jù)收集時間段內(nèi)，所以傳感器產(chǎn)生更新的信號變化值δvo2。

從時間t1到時間t3，感測元件輸出信號vsens2從幾近于+3mv變?yōu)閹捉?3mv，即幾近于6mv的變化，該變化不超過6mv的檢測閾值det。傳感器不改變存儲在累加寄存器中的值，即，不加到累加值cmm2，并且因為該時間在例如4秒的數(shù)據(jù)收集時間段內(nèi)，所以傳感器被構(gòu)造為產(chǎn)生更新的信號值變化δvo2。

從時間t3到時間t5，感測元件輸出信號vsens2從幾近于-3mv變?yōu)?mv，即，幾近于10mv的變化。因此，傳感器產(chǎn)生更新的信號變化值δvo2，該信號變化值δvo2的絕對值超過6mv的檢測閾值det。傳感器將10mv與存儲在累加寄存器中的累加值cmm2相加，即，0mv+10mv，并且因為該時間在例如4秒的數(shù)據(jù)收集時間段內(nèi)，所以傳感器產(chǎn)生更新的信號變化值。

從時間t5到時間t7，感測元件輸出信號vsens2從7mv變?yōu)?7mv，即，14mv的變化。因此，傳感器產(chǎn)生更新的信號變化值δvo2，該信號變化值δvo2超過6mv的檢測閾值det。傳感器將14mv與存儲在累加寄存器中的累加值cmm2相加，并且因為該時間在例如4秒的數(shù)據(jù)收集時間段內(nèi)，所以傳感器產(chǎn)生更新的信號變化值δvo。此刻，存儲在累加寄存器中的總電壓值為24mv。

從時間t7到時間t9，傳感器從-7mv變?yōu)?mv，即，14mv的變化。因此，傳感器產(chǎn)生更新的信號變化值δvo，該信號變化值δvo超過6mv的檢測閾值det。傳感器將14mv與存儲在累加寄存器中的累加值cmm2相加，并且因為該時間在例如4秒的數(shù)據(jù)收集時間段內(nèi)，所以傳感器產(chǎn)生更新的信號變化值δvo2。此刻，存儲在累加寄存器中的總電壓累加值cmm為38mv。

從時間t9到時間t11，傳感器從7mv變?yōu)?7mv，即，14mv的變化。因此，傳感器產(chǎn)生更新的信號變化值δvo2，該信號變化值δvo2超過6mv的檢測閾值det。傳感器將14mv與存儲在累加寄存器中的累加值cmm2相加，并且因為該時間在例如4秒的數(shù)據(jù)收集時間段內(nèi)，所以傳感器產(chǎn)生更新的信號變化值。此刻，存儲在累加寄存器中的總電壓值為52mv。

從時間t11到時間t13，傳感器從-7mv變?yōu)閹捉?mv，即，幾近于10mv的變化。因此，傳感器產(chǎn)生更新的信號變化值δvo2，該信號變化值δvo2超過6mv的檢測閾值det。傳感器將10mv與存儲在累加寄存器中的累加值cmm2相加，并且因為該時間在例如4秒的數(shù)據(jù)收集時間段內(nèi)，所以傳感器產(chǎn)生更新的信號變化值δvo2。此刻，存儲在累加寄存器中的總累加電壓值cmm為62mv。

從時間t13到時間t14，傳感器從幾近于+3mv變?yōu)?mv，即，幾近于3mv的變化，該變化不超過6mv的檢測閾值det。傳感器不改變存儲在累加寄存器中的值，并且因為該時間在例如4秒的數(shù)據(jù)收集時間段內(nèi)，所以傳感器被構(gòu)造為產(chǎn)生更新的信號值變化δvo2。

從時間t15到時間t16，傳感器從幾近于-3mv變?yōu)?mv，即，幾近于3mv的變化，該變化不超過6mv的檢測閾值det。傳感器不改變存儲在累加寄存器中的值。

在時間t14，數(shù)據(jù)收集時間段dcp結(jié)束，并且傳感器將計數(shù)值cnt2在數(shù)據(jù)收集時間段dcp期間超過計數(shù)閾值ctr的次數(shù)進行比較。在該例子中，計數(shù)值cnt2超過計數(shù)閾值ctr五次；從時間t3到時間t5一次，從時間t5到時間t7一次，從時間t7到時間t9一次，從時間t9到時間t11一次以及從時間t11到時間t13一次。因此，計數(shù)值cnt2超過計數(shù)閾值ctr，所以傳感器將存儲在累加寄存器中的累加值cmm2與累加閾值acc進行比較。累加寄存器中的值為62mv，該值超過累加值50。因此，得到繪圖452的感測元件s2被啟動或是開啟的。

參照感測元件3，從時間t0到時間t1，感測元件輸出信號vsens3從0mv增大到幾近于3mv，信號變化值δvo3幾近于3mv，3mv小于6mv。因此，傳感器不改變存儲在累加寄存器中的累加值cmm3，并且因為該時間在例如4秒的數(shù)據(jù)收集時間段內(nèi)，所以傳感器產(chǎn)生更新的信號變化值δvo3。

從時間t1到時間t3，感測元件輸出信號vsens3從幾近于+3mv變?yōu)閹捉?3mv，即，幾近于6mv，該變化不超過6mv的檢測閾值det。傳感器不改變存儲在累加寄存器中的值，即，不加到累加值cmm2，并且因為該時間在例如4秒的數(shù)據(jù)收集時間段內(nèi)，所以傳感器被構(gòu)造為產(chǎn)生更新的信號值變化δvo3。

從時間t3到時間t5，感測元件輸出信號vsens3從幾近于-3mv變?yōu)?mv，即，幾近于12mv的變化。因此，傳感器產(chǎn)生更新的信號變化值δvo3，該信號變化值δvo3的絕對值超過6mv的檢測閾值det。傳感器將12mv與存儲在累加寄存器中的累加值cmm3相加，即，0mv+12mv，并且因為該時間在例如4秒的數(shù)據(jù)收集時間段內(nèi)，所以傳感器產(chǎn)生更新的信號變化值。

從時間t5到時間t7，感測元件輸出信號vsens3從9mv變?yōu)?9mv，即，18mv的變化。因此，傳感器產(chǎn)生更新的信號變化值δvo3，該信號變化值δvo3超過6mv的檢測閾值det。傳感器將18mv與存儲在累加寄存器中的累加值cmm3相加，并且因為該時間在例如4秒的數(shù)據(jù)收集時間段內(nèi)，所以傳感器產(chǎn)生更新的信號變化值δvo3。此刻，存儲在累加寄存器中的總電壓值為30mv。

從時間t7到時間t9，傳感器從-9mv變?yōu)?mv，即，18mv。因此，傳感器產(chǎn)生更新的信號變化值δvo3，該信號變化值δvo3超過6mv的檢測閾值det。傳感器將18mv與存儲在累加寄存器中的累加值cmm3相加，并且因為該時間在例如4秒的數(shù)據(jù)收集時間段內(nèi)，所以傳感器產(chǎn)生更新的信號變化值δvo3。此刻，存儲在累加寄存器中的總電壓累加值cmm為48mv。

從時間t9到時間t11，傳感器從9mv變?yōu)?9mv，即，18mv。因此，傳感器產(chǎn)生更新的信號變化值δvo3，該信號變化值δvo3超過6mv的檢測閾值det。傳感器將18mv與存儲在累加寄存器中的累加值cmm3相加，并且因為該時間在例如4秒的數(shù)據(jù)收集時間段內(nèi)，所以傳感器產(chǎn)生更新的信號變化值。此刻，存儲在累加寄存器中的總電壓值為66mv。

從時間t11到時間t13，傳感器從-9mv變?yōu)閹捉?mv，即，幾近于12mv。因此，傳感器產(chǎn)生更新的信號變化值δvo3，該信號變化值δvo3超過6mv的檢測閾值det。傳感器將12mv與存儲在累加寄存器中的累加值cmm3相加，并且因為該時間在例如4秒的數(shù)據(jù)收集時間段內(nèi)，所以傳感器產(chǎn)生更新的信號變化值δvo3。此刻，存儲在累加寄存器中的總累加電壓值cmm為78mv。

從時間t13到時間t14，傳感器從幾近于+3mv變?yōu)?0mv，即，幾近于3mv，該變化不超過6mv的檢測閾值det。傳感器不改變存儲在累加寄存器中的值，并且因為該時間在例如4秒的數(shù)據(jù)收集時間段內(nèi)，所以傳感器被構(gòu)造為產(chǎn)生更新的信號值變化δvo3。

在時間t14，數(shù)據(jù)收集時間段dcp結(jié)束，并且傳感器將計數(shù)值cnt3在數(shù)據(jù)收集時間段dcp期間超過計數(shù)閾值ctr的次數(shù)進行比較。在該例子中，計數(shù)值cnt3超過計數(shù)閾值ctr五次；從時間t3到時間t5一次，從時間t5到時間t7一次，從時間t7到時間t9一次，從時間t9到時間t11一次以及從時間t11到時間t13一次。因此，計數(shù)值cnt3超過計數(shù)閾值ctr，所以傳感器將存儲在累加寄存器中的累加值cmm3與累加閾值acc進行比較。累加寄存器中的值為78mv，該值超過累加值50。因此，得到繪圖454的感測元件s3被啟動或是開啟的。

參照感測元件4，從時間t0到時間t1，感測元件輸出信號vsens4從0mv增大到3mv，信號變化值δvo4為3mv，3mv小于6mv。因此，傳感器不改變存儲在累加寄存器中的累加值cmm4，并且因為該時間在例如4秒的數(shù)據(jù)收集時間段內(nèi)，所以傳感器產(chǎn)生更新的信號變化值δvo4。

從時間t1到時間t3，感測元件輸出信號vsens4從+3mv變?yōu)?3mv，即，6mv，該變化不超過6mv的檢測閾值det。傳感器不改變存儲在累加寄存器中的值，即，不加到累加值cmm4，并且因為該時間在例如4秒的數(shù)據(jù)收集時間段內(nèi)，所以傳感器被構(gòu)造為產(chǎn)生更新的信號值變化δvo4。

從時間t3到時間t5，感測元件輸出信號vsens4從-3mv變?yōu)?mv，即，11mv的變化。因此，傳感器產(chǎn)生更新的信號變化值δvo4，該信號變化值δvo4的絕對值超過6mv的檢測閾值det。傳感器將11mv與存儲在累加寄存器中的累加值cmm4相加，即，0mv+11mv，并且因為該時間在例如4秒的數(shù)據(jù)收集時間段內(nèi)，所以傳感器產(chǎn)生更新的信號變化值。

從時間t5到時間t7，感測元件輸出信號vsens4從8mv變?yōu)?8mv，即，16mv的變化。因此，傳感器產(chǎn)生更新的信號變化值δvo4，該信號變化值δvo4超過6mv的檢測閾值det。傳感器將16mv與存儲在累加寄存器中的累加值cmm4相加，并且因為該時間在例如4秒的數(shù)據(jù)收集時間段內(nèi)，所以傳感器產(chǎn)生更新的信號變化值δvo。此刻，存儲在累加寄存器中的總電壓值為27mv。

從時間t7到時間t9，傳感器從-8mv變?yōu)?mv，即，16mv。因此，傳感器產(chǎn)生更新的信號變化值δvo4，該信號變化值δvo4超過6mv的檢測閾值det。傳感器將16mv與存儲在累加寄存器中的累加值cmm4相加，并且因為該時間在例如4秒的數(shù)據(jù)收集時間段內(nèi)，所以傳感器產(chǎn)生更新的信號變化值δvo4。此刻，存儲在累加寄存器中的總電壓累加值cmm為43mv。

從時間t9到時間t11，傳感器從8mv變?yōu)?8mv，即，16mv。因此，傳感器產(chǎn)生更新的信號變化值δvo4，該信號變化值δvo4超過6mv的檢測閾值det。傳感器將16mv與存儲在累加寄存器中的累加值cmm4相加，并且因為該時間在例如4秒的數(shù)據(jù)收集時間段內(nèi)，所以傳感器產(chǎn)生更新的信號變化值δvo4。此刻，存儲在累加寄存器中的總電壓值為59mv。

從時間t11到時間t13，傳感器從-8mv變?yōu)?mv，即，11mv。因此，傳感器產(chǎn)生更新的信號變化值δvo4，該信號變化值δvo4超過6mv的檢測閾值det。傳感器將11mv與存儲在累加寄存器中的累加值cmm4相加，并且因為該時間在例如4秒的數(shù)據(jù)收集時間段內(nèi)，所以傳感器產(chǎn)生更新的信號變化值δvo4。此刻，存儲在累加寄存器中的總累加電壓值cmm4為70mv。

從時間t13到時間t14，傳感器從+3mv變?yōu)?mv，即，3mv，該變化不超過6mv的檢測閾值det。傳感器不改變存儲在累加寄存器中的值，并且因為該時間在例如4秒的數(shù)據(jù)收集時間段內(nèi)，所以傳感器被構(gòu)造為產(chǎn)生更新的信號值變化δvo4。

在時間t14，數(shù)據(jù)收集時間段dcp結(jié)束，并且傳感器將計數(shù)值cnt4在數(shù)據(jù)收集時間段dcp期間超過計數(shù)閾值ctr的次數(shù)進行比較。在該例子中，計數(shù)值cnt4超過計數(shù)閾值ctr五次；從時間t3到時間t5一次，從時間t5到時間t7一次，從時間t7到時間t9一次，從時間t9到時間t11一次以及從時間t11到時間t13一次。因此，計數(shù)值cnt4超過計數(shù)閾值ctr，所以傳感器將存儲在累加寄存器中的累加值cmm4與累加閾值acc進行比較。累加寄存器中的值為70mv，該值超過累加值50。因此，得到繪圖456的感測元件s4被啟動或是開啟的。

傳感器將累加值cmm2、cmm3和cmm4進行比較以確定哪個是最高值，并且具有最高累加值的感測元件被認為是開啟的或被啟動。在該例子中，感測元件s2的累加值cmm2為62mv，感測元件s3的累加值cmm3為78mv，感測元件s4的累加值cmm4為70mv。因此，感測元件s3是開啟的或被啟動的感測元件。

圖14是根據(jù)本發(fā)明的實施例的流體容器的等距視圖，該流體容器被構(gòu)造有使用容器外部的傳感器來感測容器內(nèi)的流體水平的傳感器。圖14示出了容器，比如舉例來說參照圖3描述的容器80。容器80具有底板82和側(cè)壁84a、84b、84c和84d，其中，側(cè)壁84a和84b可以相互基本上平行，側(cè)壁84c和84d可以相互基本上平行并且基本上垂直于側(cè)壁84a和84b。流體容器80被構(gòu)造為具有以底板82和側(cè)壁84a-84d為邊界的腔體或空心86。流體容器80可以具有頂部或頂板88。具有流體表面92的流體90在流體容器80中被示出。

振動電機500被定位為與側(cè)壁84a相鄰，并且傳感器(比如舉例來說參照圖1描述的傳感器10)被安裝到振動電機500并且被定位為與側(cè)壁84a相鄰。振動電機500使傳感器10振動或相對于流體容器80的底板82和頂部88上下移動(由箭頭504a指示)。感測元件30、32、34和36(參見圖1)的移動可以幫助確定流體90的表面水平，其中表面92靜止或者不具有波紋或波。應(yīng)意識到，安裝到電機500的傳感器不是本發(fā)明的限制。例如，傳感器100(參見圖5)、傳感器150(參見圖6a)、傳感器160(參見圖6b)、傳感器200(參見圖7a)等可以被安裝到振動電機500。

圖15是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的流體容器的等距視圖，該流體容器被構(gòu)造有用于使用容器外部的傳感器來感測容器內(nèi)的流體水平的兩個傳感器。圖14示出了容器，比如舉例來說參照圖3描述的容器80。振動電機500被定位為與側(cè)壁84a相鄰，并且傳感器(比如舉例來說參照圖1描述的傳感器10)被安裝到振動電機500并且被定位為與側(cè)壁84a相鄰。另外，振動電機500a被定位為與側(cè)壁84c相鄰，并且傳感器(比如舉例來說傳感器10a)被安裝到振動電機500a并且被定位為與側(cè)壁84c相鄰。傳感器10a可以是與傳感器10相同類型的傳感器。引用字符a已經(jīng)被附加到用于圖15的傳感器的引用字符10以區(qū)分安裝到振動電機500的傳感器和安裝到振動電機500a的傳感器。振動電機500a使傳感器10a振動或相對于流體容器80的底板82和頂部88上下移動(由箭頭506指示)。感測元件30、32、34和36(參見例如圖1)的移動可以幫助確定流體90的表面水平，其中表面92靜止或者不具有波紋或波。應(yīng)意識到，安裝到電機500a的傳感器類型不是本發(fā)明的限制。例如，傳感器100(參見圖5)、傳感器150(參見圖6a)、傳感器160(參見圖6b)、傳感器200(參見圖7a)等可以被安裝到振動電機500a。

可替代地，振動電機500a和傳感器10a可以沿著側(cè)壁84b而不是側(cè)壁84c安裝。

圖16是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的流體容器的等距視圖，該流體容器被構(gòu)造有用于使用容器外部的傳感器來感測容器內(nèi)的流體水平的三個傳感器。圖16示出了容器，比如舉例來說參照圖15描述的容器80，該容器80具有振動電機、傳感器10和傳感器10a，傳感器10被耦接到振動電機500并被定位為與側(cè)壁84a相鄰，傳感器10a被安裝到振動電機500a并被定位為與側(cè)壁84c相鄰。圖15的容器80在圖16中已經(jīng)被旋轉(zhuǎn)90度，因此參照圖14描述的電機500和傳感器10被隱藏看不到。參照圖15描述的振動電機500a和傳感器10a被定位為與側(cè)壁84c相鄰。安裝有傳感器10b的振動電機500b被定位為與側(cè)壁84b相鄰。引用字符b已經(jīng)被附加到引用字符10以區(qū)分傳感器10、傳感器10a和傳感器10b。傳感器10、10a和10b可以是相同類型的傳感器。振動電機500使傳感器10振動或相對于流體容器80的底板82和頂部88上下移動(由箭頭504指示)；振動電機500a使傳感器10a振動或相對于流體容器80的底板82和頂部88上下移動(由箭頭506指示)；以及振動電機500b使傳感器10b相對于容器80的底板82和頂部88上下移動(由箭頭508指示)。傳感器10、10a和10b的感測元件的移動可以幫助確定流體90的表面水平，其中表面92靜止或者不具有波紋或波。應(yīng)意識到，安裝到電機500b的傳感器的類型不是本發(fā)明的限制。例如，傳感器100(參見圖5)、傳感器150(參見圖6a)、傳感器160(參見圖6b)、傳感器200(參見圖7a)等可以被安裝到振動電機500b。

圖17是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的流體容器的等距視圖，該流體容器被構(gòu)造有用于使用容器外部的傳感器來感測容器內(nèi)的流體水平的四個傳感器。圖17示出了容器，比如舉例來說參照圖15描述的容器80，該容器80具有傳感器10、傳感器10a和傳感器10b，傳感器10被耦接到振動電機500并被定位為與側(cè)壁84a相鄰(參見圖15)，傳感器10a被安裝到振動電機500a并被定位為與側(cè)壁84c相鄰(參見圖15)，傳感器10b被安裝到振動電機500b并被定位為與側(cè)壁84b相鄰。圖15的容器80在圖17中已經(jīng)被旋轉(zhuǎn)180度，因此參照圖15描述的電機500和500a以及傳感器10和10a被隱藏看不到。安裝有傳感器10c的振動電機500c被定位為與側(cè)壁84d相鄰。引用字符c已經(jīng)被附加到引用字符10以區(qū)分傳感器10、傳感器10a、傳感器10b和傳感器10c。傳感器10、10a、10b和10c可以是相同類型的傳感器。振動電機500使傳感器10振動或相對于流體容器80的底板82和頂部88上下移動；振動電機500a使傳感器10a振動或相對于流體容器80的底板82和頂部88上下移動；振動電機500b使傳感器10b相對于容器80的底板82和頂部88上下移動(由箭頭508指示)，振動電機500c使傳感器10c振動或相對于流體容器80的底板82和頂部88上下移動(由箭頭510指示)。傳感器10、10a、10b和10c的感測元件的移動可以幫助確定流體90的表面水平，其中表面92靜止或者不具有波紋或波。應(yīng)意識到，安裝到電機500c的傳感器的類型不是本發(fā)明的限制。例如，傳感器100(參見圖5)、傳感器150(參見圖6a)、傳感器160(參見圖6b)、傳感器200(參見圖7a)等可以被安裝到振動電機500c。

圖18是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的流體容器的等距視圖，該流體容器被構(gòu)造有用于使用容器外部的傳感器來感測容器內(nèi)的流體水平的傳感器。圖18示出了容器，比如舉例來說參照圖3描述的容器80。容器80具有底板82和側(cè)壁84a、84b、84c和84d，其中，側(cè)壁84a和84b可以相互基本上平行，側(cè)壁84c和84d可以相互基本上平行并且基本上垂直于側(cè)壁84a和84b。流體容器80被構(gòu)造為具有以底板82和側(cè)壁84a-84d為邊界的腔體或空心86。流體容器80可以具有頂部或頂板88。具有流體表面92的流體90在流體容器80中被示出。

振動電機500被定位為與側(cè)壁84a相鄰，并且傳感器(比如舉例來說參照圖1描述的傳感器10)被安裝到振動電機500并且被定位為與側(cè)壁84a相鄰。振動電機500使傳感器10振動或相對于流體容器80的底板82和頂部88上下移動(由箭頭504a指示)。感測元件30、32、24和26的移動可以幫助確定流體90的表面水平，其中表面92靜止或者不具有波紋或波。應(yīng)意識到，安裝到電機500的傳感器不是本發(fā)明的限制。例如，傳感器100、傳感器150、傳感器160、傳感器200等可以被安裝到振動電機500。

另外，傳感器(比如舉例來說傳感器10)可以被放置為與側(cè)壁84c相鄰，并且振動電機500可以被構(gòu)造為使沿著側(cè)壁84a和84c的傳感器10振動。

圖19是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的流體容器的等距視圖，該流體容器被構(gòu)造有用于使用容器外部的傳感器來感測容器內(nèi)的流體水平的傳感器。在圖19中，傳感器10可以被放置為側(cè)壁84c相鄰，而另一個傳感器10可以被沿著側(cè)壁84c放置，并且振動電機500可以被構(gòu)造為使沿著側(cè)壁84a、84b和84c的傳感器10振動。

圖20是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的流體容器80的等距視圖，該流體容器80被構(gòu)造有用于使用容器外部的傳感器10來感測容器內(nèi)的流體水平的傳感器。在圖20中，振動電機530用于使流體容器80振動。容器80被示為被放置在振動電機530上。可替代地，振動電機530可以被放置在容器80上。

到現(xiàn)在，應(yīng)意識到，已經(jīng)提供了用于檢測箱體內(nèi)的流體水平的流體水平檢測器和方法。盡管傳感器水平一直被示為是使用模擬信號確定的，但是這不是本發(fā)明的限制。例如，傳感器信號可以被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并且流體水平是使用這些數(shù)字信號來確定的。

根據(jù)前面描述的本公開的方面，感測元件的移動或容器(例如，容器80)的振動可以幫助確定流體的表面水平。根據(jù)下述方面，表面水平可以在不引起液體表面中的波紋的情況下被確定。如下面將更詳細地描述的，可以通過對一個或多個傳感器處的靜電電容進行校準來確定表面水平。

例如，傳感器可以在一個或多個實例被校準。在實例期間，測量一個傳感器(第一傳感器)的電容。將測量的電容與參考值進行比較。例如，參考值可以是早先(例如，當容器為空的時)測量的同一個傳感器的電容。作為另一個例子，參考值可以是第二傳感器的電容。第二傳感器的電容可以獨立于容器處的流體水平。當容器為空的時，第二傳感器的電容無需被測量。例如，第二傳感器的電容可以在第一傳感器的電容被測量之前的任何時間被測量。

如果第一傳感器的測量的電容不同于參考值，則可以確定流體水平在第一傳感器的水平處(例如，可以確定流體存在于第一傳感器的水平處)。如果測量的電容不與參考值相差該量，則可以確定流體水平不在第一傳感器的水平處(例如，可以確定流體不存在于第一傳感器的水平處)。

所描述的校準和比較可以在兩個或更多個實例中的每個實例發(fā)生。通過以迭代的方式重復(fù)這些過程，可以實現(xiàn)穩(wěn)定的液體表面檢測。穩(wěn)定的表面檢測可以在不使(容器內(nèi)部的)物質(zhì)或(容器外部的)感測元件相對于彼此移動的情況下實現(xiàn)。

圖21例示了感測元件2100的例子的頂視圖。感測元件2100包括輸入焊盤2102和驅(qū)動焊盤2104。輸入焊盤2102和驅(qū)動焊盤2104彼此間隔開。例如，輸入焊盤2101和驅(qū)動焊盤2104可以被介電材料或空氣彼此間隔開。

驅(qū)動焊盤2104和輸入焊盤2102形成電容器。當電壓施加于驅(qū)動焊盤2104和輸入焊盤2102之間時，該電容器變?yōu)楸怀潆?。一個焊盤(例如，輸入焊盤2102)獲取負電荷，而另一個焊盤(例如，驅(qū)動焊盤2104)獲取等量的正電荷。因此，電力線(例如，電場)存在于兩個焊盤之間。

繼續(xù)參照圖21，焊盤2102、2104可以被建模為兩個板。電容器的電容c可以等于εs/d，其中，ε表示兩個板之間的間距(間隔)中的電容率，s表示每個板的表面面積，d表示板之間的距離。

圖22例示了放置在輸入焊盤2102和驅(qū)動焊盤2104之間的間隔中的物質(zhì)(電介質(zhì))的頂視圖。當物質(zhì)(例如，手指2106)放置在該間隔中時，電荷的流動不如在空氣中容易。當物質(zhì)填充間隔時，電容器的電容c增大了量δc。因此，電容器的有效電容變?yōu)閏+δc。例如，在空氣的電容率約為1時，水的電容率約為80。因此，當比如水(不是空氣)的物質(zhì)填充輸入焊盤2102和驅(qū)動焊盤2104之間的間隔時，c的值(使用方程c＝εs/d計算得到)增大。

圖23例示了包括傳感器2100的裝置2300的電路示意圖。裝置2300可以是集成電路(ic)。節(jié)點2302表示傳感器2100的驅(qū)動焊盤2104。節(jié)點2304表示傳感器2100的輸入焊盤2102。裝置2300還包括開關(guān)2308和差分放大器2310。差分放大器2310具有輸入端子2312和2314。裝置2300還包括校正電容器(可變電容器)2316。在操作中，校正電容器2316的電容根據(jù)傳感器2100的電容而調(diào)整。例如，校正電容器2316的電容調(diào)整為等于傳感器2100的電容。

傳感器2100可以在一個或多個實例中的每個實例被校準。在每個校準期間，監(jiān)視差分放大器2310的輸出。如下面將更詳細地描述的，當差分放大器2310的輸出變?yōu)檫壿嫷?例如，0v)時，校正電容器2316的電容被記下。

現(xiàn)在將參照在輸入焊盤2102和驅(qū)動焊盤2104之間的間隔附近沒有材料(例如，流體)(例如，傳感器2100在容器80的外部，并且容器80是空的)的情況來描述裝置2300處的校準。

幅度為vdd的脈沖2318被施加于驅(qū)動焊盤2104和脈沖的回路(例如，gnd)之間。由驅(qū)動焊盤2104和輸入焊盤2102形成的電容器具有電容c。在校準期間，校正電容器2316的電容調(diào)整為等于傳感器2100的電容。當兩個電容值相互相等時，驅(qū)動焊盤2104和輸入焊盤2102之間的壓降變?yōu)榈扔谛Ｕ娙萜?316兩端的壓降。例如，當vdd被施加于驅(qū)動焊盤2104和回路之間時，驅(qū)動焊盤2104和輸入焊盤2102之間的壓降以及校正電容器2316兩端的壓降都變?yōu)榈扔趘dd/2。

在以上情況下，差分放大器2310的輸入端子2314處的輸入變?yōu)榈扔趘dd/2。當開關(guān)2308閉合時，差分放大器2310的輸入端子2312處的輸入也等于vdd/2。因此，差分放大器2310的輸入相互相等。因此，差分放大器2310的輸出變?yōu)檫壿嫷?。這表明，校正電容器2316的電容已經(jīng)調(diào)整為等于傳感器2100的電容。因此，校正電容器2316的電容(c)被記下。

現(xiàn)在將參照在輸入焊盤2102和驅(qū)動焊盤2104之間的間隔附近存在材料(例如，流體)(例如，傳感器2100在容器80的外部，并且容器80中的流體在傳感器2100的水平處)的情況來描述裝置2300處的校準。

幅度為vdd的脈沖被施加于驅(qū)動焊盤2104和脈沖的回路(例如，gnd)之間。由驅(qū)動焊盤2104和輸入焊盤2102形成的電容器具有電容c+δc。增量δc是由于流體的電容率相對于空氣的電容率較大而導(dǎo)致的。在校準期間，校正電容器2316的電容調(diào)整為等于傳感器2100的電容。當兩個電容值相互相等時，驅(qū)動焊盤2104和輸入焊盤2102之間的壓降變?yōu)榈扔谛Ｕ娙萜?316兩端的壓降。例如，當vdd被施加于驅(qū)動焊盤2104和回路之間時，驅(qū)動焊盤2104和輸入焊盤2102之間的壓降以及校正電容器2316兩端的壓降都變?yōu)榈扔趘dd/2。

在以上情況下，差分放大器2310的輸入端子2314處的輸入變?yōu)榈扔趘dd/2。當開關(guān)2308閉合時，差分放大器2310的輸入端子2312處的輸入也等于vdd/2。因此，差分放大器2310的輸入相互相等。因此，差分放大器2310的輸出為邏輯低。這表明，校正電容器2316的電容已經(jīng)調(diào)整為等于傳感器2100的電容。因此，校正電容器2316的電容(c+δc)被記下。

當容器80為空時，裝置2300處的初始測量可以發(fā)生。校正電容器2316的電容(例如，c)在此時被記下。該值可以被作為參考值存儲。

在裝置2300處的隨后的每個校準期間，校正電容器2316的電容被記下，并且被與參考值進行比較。如果校正電容器2316的電容和參考值之間差值很小或者沒有差值，則可以確定在輸入焊盤2102和驅(qū)動焊盤2104(例如，傳感器2100)之間的間隔附近沒有流體。因此，可以確定流體表面不在傳感器2100的水平處。如果校正電容器2316的電容和參考值之間差值較大，則可以確定在輸入焊盤2102和驅(qū)動焊盤2104(例如，傳感器2100)之間的間隔附近存在流體。因此，可以確定流體表面在傳感器2100的水平處。

圖24例示了確定容器(例如，容器80)中的流體表面的水平的流程圖。

在步驟2402，確定校正電容器(例如，校正電容器2316)的電容的初始值。在該確定期間，容器是空的。確定的值被作為參考值存儲(例如，存儲在微處理器26處)。

可以對多個傳感器中的每個(例如，傳感器2100)執(zhí)行以上步驟(例如，由傳感器電路24執(zhí)行)，以使得每個傳感器具有對應(yīng)的參考值。多個傳感器可以垂直布置在傳感器板上，以使得一個傳感器在相鄰的傳感器之上(參見例如圖3的感測元件30、32、34、36的布置)。

在步驟2404，對傳感器進行校準。例如，如前面參照圖23所描述的，校正電容器2316的電容調(diào)整為等于傳感器2100的電容，以使得差分放大器2310的輸出相互相等。校正電容器2316的電容的值被記下。

可以對多個傳感器中的每個執(zhí)行以上步驟(例如，由傳感器電路24執(zhí)行)。

在步驟2406，將校正電容器的電容的值與步驟2402的參考值進行比較。

可以對多個傳感器中的每個執(zhí)行以上步驟(例如，由微處理器26執(zhí)行)。

對于給定傳感器，如果在校正電容器2316的電容和參考值之間差值很小或者沒有差值，則確定傳感器附近(例如，輸入焊盤2102和驅(qū)動焊盤2104之間的間隔)沒有流體(步驟2408)。因此，確定流體表面不在傳感器的水平處。

如果在校正電容器的電容和參考值之間差值較大，則可以確定傳感器附近存在流體(步驟2410)。因此，確定流體表面可能在傳感器的水平處。

如果以上條件在兩個或更多個傳感器處被滿足，則在這些傳感器之間，確定位于傳感器板最高處的傳感器(參見例如圖3的感測元件30、32、34、36的布置)指示流體表面的位置。

如前所述，(步驟2402的)參考值對應(yīng)于特定傳感器。更詳細地說，參考值反映當容器(例如，容器80)為空的時測量的特定傳感器的校正電容器的電容。

根據(jù)其它方面，參考值可以反映另一個傳感器的校正電容器。該另一個傳感器可以類似于傳感器2100，因此，可以具有與由驅(qū)動焊盤2104和輸入焊盤2102形成的電容器類似的電容器。該另一個電容器的電容獨立于容器的流體水平(或填充水平)。換句話說，容器被填充到的水平不影響該另一個傳感器的電容(因此，校正電容器2316的電容)。

圖25例示了容器2502和傳感器板2504的透視圖。傳感器板2504的高度大于容器2502的高度。傳感器2506包括驅(qū)動焊盤2508和輸入焊盤2510。傳感器2506在傳感器板2504上的位置在容器2502的頂部2520(或頂板)之上。因此，傳感器2506的電容(例如，由驅(qū)動焊盤2508和輸入焊盤2510形成的電容器的電容)獨立于容器的填充水平。如果傳感器2506在電上類似于傳感器2512、2514、2516，則傳感器2506的(校正電容器的)電容可以被作為與這些傳感器相對應(yīng)的參考值(參見步驟2402)存儲。

當容器2502為空的時，傳感器2506的上面提到的電容無需被確定。相反，傳感器2506的電容可以例如在最初對傳感器2512、2514、2516進行校準期間被確定。

圖26例示了容器2602和傳感器板2604、2606的側(cè)視圖和透視圖。傳感器板2604直接面對容器2602的側(cè)壁。傳感器板2604和傳感器板2606都沿著同一個平面布置。然而，傳感器板2606不直接面對容器2602的任何側(cè)壁。傳感器2610、2612、2614、2616、2618和2620被定位在傳感器板2606上。因為傳感器板2606不直接面對容器2602的任何側(cè)壁，所以傳感器2610、2612、2614、2616、2618和2620的電容(例如，由對應(yīng)的驅(qū)動焊盤和輸入焊盤形成的電容器的電容)獨立于容器2602的填充水平。傳感器2610、2612、2614、2616、2618和2620可以分別在電上類似于位于傳感器板2604上的傳感器2611、2613、2615、2617、2619和2621。在這種情況下，傳感器2610、2612、2614、2616、2618和2620的電容可以分別被作為傳感器2611、2613、2615、2617、2619和2621的參考值存儲。

當容器2602為空時，傳感器2610、2612、2614、2616、2618和2620的上面提到的電容無需被確定。相反，這些電容可以例如在最初對傳感器2611、2613、2615、2617、2619和2621進行校準期間被確定。如前所述，傳感器2610、2612、2614、2616、2618和2620可以用作用于校準的參考焊盤。例如，在傳感器2620被校準之后，可以將傳感器2621與傳感器2620進行比較。如果傳感器2620的電容等于傳感器2621的電容，則確定在傳感器2621附近沒有流體。類似地，可以將傳感器2611與傳感器2610進行比較。如果在傳感器2611的電容和傳感器2610的電容之間存在差值，則可以確定在傳感器2611的水平處存在流體。

圖27a例示了容器2702和傳感器板2704的側(cè)視圖。傳感器板2704的第一表面(前表面)直接面對容器2702的側(cè)壁。傳感器2710、2712、2714、2716、2718和2720被定位在傳感器板2704的前表面上。

圖27b例示了傳感器板2704的前表面2730和相對表面2740(后表面)的側(cè)視圖。后表面不直接面對容器2702的側(cè)壁。相反，后表面背對容器2702。傳感器2711、2713、2715、2717、2719和2721被定位在傳感器板2704的后表面上。

因為后表面2740不直接面對容器2702的任何側(cè)壁，所以傳感器2711、2713、2715、2717、2719和2721的電容(例如，由對應(yīng)的驅(qū)動焊盤和輸入焊盤形成的電容器的電容)獨立于容器2702的填充水平。傳感器2711、2713、2715、2717、2719和2721可以分別在電上類似于位于傳感器板2704的前表面2730上的傳感器2710、2712、2714、2716、2718和2720。在這種情況下，傳感器2711、2713、2715、2717、2719和2721的電容可以分別被作為傳感器2710、2712、2714、2716、2718和2720的參考值存儲。

當容器2702為空時，傳感器2711、2713、2715、2717、2719和2721的上面提到的電容無需被確定。相反，這些電容可以例如在最初對傳感器2710、2712、2714、2716、2718和2720進行校準期間被確定。

圖27c例示了傳感器板2704和容器2702的部分透視圖。參照圖27c，后表面2740背對容器2702。前表面2730直接面對容器2702的側(cè)壁。

特定數(shù)量的傳感器提供對應(yīng)的分辨率水平。圖28a例示了傳感器電路2800的構(gòu)造。傳感器電路2800可以是集成電路(ic)。傳感器電路2800具有8個傳感器或通道。如前面所公開的，傳感器電路可以用于檢測容器的流體水平。參照圖28a，傳感器電路2800可以用于根據(jù)8個可能的水平中的任何一個來檢測流體水平。

在一些情況下，更精細的分辨率水平可以是優(yōu)選的。圖28b例示了兩個傳感器電路2802、2804的構(gòu)造。傳感器電路2802、2804中的每個均可以是ic。傳感器電路2802、2804中的每個均具有8個傳感器或通道。傳感器電路2802、2804可以被組合來檢測容器的流體水平。參照圖28b，傳感器電路2804可以相對于容器的高度被定位在傳感器電路2802之上。因此，傳感器電路2802、2804的組合可以用于根據(jù)16個可能的水平中的任何一個來檢測流體水平。然而，使用更多傳感器電路可能涉及增大的成本。

根據(jù)一個方面，更多傳感器可以與單個傳感器電路相關(guān)聯(lián)。圖28c例示了傳感器電路2806的構(gòu)造。傳感器電路2806可以是ic。傳感器電路2806具有16個傳感器或通道。第一組8個傳感器2808與第一驅(qū)動焊盤cdrva相關(guān)聯(lián)。第二組8個傳感器2810與第二驅(qū)動焊盤cdrvb相關(guān)聯(lián)。驅(qū)動焊盤cdrva、cdrvb中最多一個在給定時間由傳感器電路2806驅(qū)動。當驅(qū)動焊盤cdrva被傳感器電路2806驅(qū)動時，第一組傳感器2808可以用于根據(jù)8個可能的水平中的任何一個來檢測流體水平。當驅(qū)動焊盤cdrvb被傳感器電路2806驅(qū)動時，第二組傳感器2810可以用于根據(jù)另外8個可能的水平中的任何一個來檢測流體水平。通過要么驅(qū)動驅(qū)動焊盤cdrva、要么驅(qū)動驅(qū)動焊盤cdrvb，傳感器電路2806可以用于根據(jù)總共16個可能的水平中的任何一個來檢測流體水平。

繼續(xù)參照圖28c，在給定時間，驅(qū)動焊盤cdrva和驅(qū)動焊盤cdrvb都不被傳感器電路2806驅(qū)動。如圖28c所示，當驅(qū)動焊盤cdrva和驅(qū)動焊盤cdrvb不被傳感器電路2806驅(qū)動時，(與驅(qū)動焊盤cdrva相關(guān)聯(lián)的傳感器2808的)通道0ch和(與驅(qū)動焊盤cdrvb相關(guān)聯(lián)的傳感器2810的)通道0ch都不能檢測流體的存在或不存在。

在隨后的時間，驅(qū)動焊盤cdrva可以被傳感器電路2806驅(qū)動(而驅(qū)動焊盤cdrvb不被傳感器電路2806驅(qū)動)。因此，電場存在于驅(qū)動焊盤cdrva和對應(yīng)的8個傳感器的輸入焊盤之間。如圖28c所示，當驅(qū)動焊盤cdrva被傳感器電路2806驅(qū)動時，(與驅(qū)動焊盤cdrva相關(guān)聯(lián)的傳感器2808的)通道0ch可以檢測流體的存在或不存在。因為驅(qū)動焊盤cdrvb不被傳感器電路2806驅(qū)動，所以(與驅(qū)動焊盤cdrvb相關(guān)聯(lián)的傳感器2810的)通道0ch不能檢測流體的存在或不存在。

在隨后的時間，驅(qū)動焊盤cdrvb可以被傳感器電路2806驅(qū)動(而驅(qū)動焊盤cdrva不被傳感器電路2806驅(qū)動)。因此，電場存在于驅(qū)動焊盤cdrvb和對應(yīng)的8個傳感器的輸入焊盤之間。如圖28c所示，當驅(qū)動焊盤cdrvb被傳感器電路2806驅(qū)動時，(與驅(qū)動焊盤cdrvb相關(guān)聯(lián)的傳感器2810的)通道0ch可以檢測流體的存在或不存在。因為驅(qū)動焊盤cdrva不被傳感器電路2806驅(qū)動，所以(與驅(qū)動焊盤cdrva相關(guān)聯(lián)的傳感器2808的)通道0ch不能檢測流體的存在或不存在。

圖29例示了包括觸摸ic2914的裝置的框圖。觸摸ic2914被耦接到第一組傳感器2808和第二組傳感器2810。觸摸ic2914具有輸出2908。如下面將更詳細地解釋的，輸出2908要么驅(qū)動驅(qū)動焊盤2910，要么驅(qū)動驅(qū)動焊盤2912。

微處理器2902控制開關(guān)2904和2906的斷開和閉合。微處理器2902使開關(guān)2904閉合以選擇由觸摸ic2914驅(qū)動驅(qū)動焊盤2910。微處理器2902使開關(guān)2906閉合以選擇由觸摸ic2914驅(qū)動驅(qū)動焊盤2912。當開關(guān)2904、2906都斷開時，輸出2908既不驅(qū)動驅(qū)動焊盤2910，也不驅(qū)動驅(qū)動焊盤2912。因此，驅(qū)動焊盤2910和驅(qū)動焊盤2912都不被啟用。因此，第一組傳感器2808和第二組傳感器2810都不能檢測流體的存在或不存在。

在稍后的時間，開關(guān)2904被閉合，并且開關(guān)2906保持斷開。因此，輸出2908驅(qū)動驅(qū)動焊盤2910并且不驅(qū)動驅(qū)動焊盤2912。因此，驅(qū)動焊盤2910被啟用，并且驅(qū)動焊盤2912保持禁用。第一組傳感器2808能夠檢測流體的存在或不存在。然而，第二組傳感器2810不能檢測流體的存在或不存在。

在稍后的時間，開關(guān)2904被斷開，并且開關(guān)2906被閉合。因此，輸出2908驅(qū)動驅(qū)動焊盤2912，而不驅(qū)動驅(qū)動焊盤2910。因此，驅(qū)動焊盤2912被啟用，驅(qū)動焊盤2910被禁用。第二組傳感器2810能夠檢測流體的存在或不存在。然而，第一組傳感器2808不能檢測流體的存在或不存在。

已經(jīng)就確定容器中的流體的表面水平描述了本公開的各個方面。理解的是，這樣的方面可以同樣地不僅適用于確定流體的表面水平，而且還適用于確定可能裝入容器中的其它物質(zhì)的表面水平。這樣的物質(zhì)的例子包括凝膠、固體和粉末。例如，這樣的物質(zhì)可以包括食物產(chǎn)品(例如，米飯、食糖、鹽、面粉)、油、汽油、化學(xué)產(chǎn)品、粉末形式的產(chǎn)品(比如打印機調(diào)色劑)以及氣體。

盡管本文中已經(jīng)公開了特定實施例，但是并非意圖將本發(fā)明限于所公開的實施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認識到，在不脫離本發(fā)明的精神的情況下，可以進行修改和改變。意圖是，本發(fā)明包含落在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有這樣的修改和改變。