本發(fā)明涉及液位測量，尤其涉及一種液位檢測裝置及方法。

背景技術：

1、日常生活中廣泛存在儲存液體的裝置(比如房車的各個水箱，熱水器/凈水器的儲水桶，工業(yè)應用的鍋爐燈)，需要對裝置的液位高度進行檢測，及時了解液位高度信息，才能進行相應的控制及報警等操作，因此必須有可靠的液位檢測裝置來實時檢測液位的高度。常用檢測方法或裝置及其缺陷總結如下：磁致伸縮法，成本高，而且浮子容易被卡?。焕走_，容易受到高頻信號、微波信號、溫度、壓力等干擾，而且維護成本高；超聲波，紅外容易受到外界的溫度、壓力等干擾，而且成本較高；壓力式，容易受溫度影響，成本高；電容式，容易受到液體的種類限制，必須針對不同液體種類進行詳細的標定，使用復雜，而且受溫度的干擾影響很大；直流電檢測方法，電極被電鍍和電解，電極容易被腐蝕損壞，最終導致檢測電路失效。目前有出現(xiàn)采用交流電檢測的方法，但又普遍存在測量電路拓撲復雜、檢測裝置成本高、測量方法不靈活等缺陷。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術中液位測量的測量電路拓撲復雜、檢測裝置成本高、測量方法不靈活等問題。

2、本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種液位檢測裝置，包括mcu、若干高度不一的液位探針和一個公共探針；mcu包括一個公共引腳和若干對液位引腳，每對液位引腳包括第一引腳和第二引腳，其中，所述第二引腳為ad引腳；mcu通過公共引腳連接公共探針，通過液位引腳連接液位探針，一個液位探針與一對液位引腳的第一引腳和第二引腳分別相連接；

3、mcu通過公共引腳和第一引腳對液位探針交替輸出高低電壓，通過采集第二引腳電壓檢測液位是否達到該液位探針對應的高度。

4、優(yōu)選的，公共探針與公共引腳之間還串聯(lián)有公共電阻。

5、優(yōu)選的，每個液位探針與對應連接的第一引腳之間還串聯(lián)有第一電阻；每個液位探針與對應連接的第二引腳之間還串聯(lián)有第二電阻；每個第二引腳還通過電容接地；

6、優(yōu)選的，所述mcu還包括與溫度傳感器相連接的溫度引腳。

7、優(yōu)選的，溫度引腳與溫度傳感器之間還串聯(lián)溫度電阻。

8、本發(fā)明還提供一種液位檢測方法，基于上述任意一項所述的液位檢測裝置，包括以下步驟：

9、將所述液位檢測裝置放置至待檢測液位的容器中；其中，各液位探針處于容器中不同高度，公共探針位于容器底部；

10、mcu按照由高到低的順序循環(huán)選擇液位探針，每次選擇一個液位探針并對該液位探針所連接的液位引腳的電壓進行ad采樣以獲得檢測電壓值，根據(jù)檢測電壓值判斷實時液位高度；

11、所述根據(jù)檢測電壓值判斷實時液位高度，具體為：若檢測電壓值達到設定閾值則判定容器內液位達到該液位探針對應的高度擋位；若檢測電壓值未達到設定閾值則判定容器內液位達到該液位探針對應的高度擋位。

12、優(yōu)選的，所述對該液位探針所連接的第二引腳電壓進行ad采樣，具體為：對公共引腳和該液位探針連接的第一引腳交替輸出相同時間的vcc和0v；將該液位探針以外的液位探針所連接的第一引腳設置為高阻態(tài)；對該液位探針連接的第二引腳電壓進行ad采樣。

13、優(yōu)選的，所述設定閾值根據(jù)不同的液體種類和不同的液體濃度進行設置。

14、優(yōu)選的，所述設定閾值根據(jù)不同的液體溫度進行實時溫度補償。

15、優(yōu)選的，所述溫度補償具體為：檢測過程中mcu持續(xù)通過連接溫度引腳的溫度傳感器檢測液體溫度，根據(jù)液體溫度對待測液體的影響對設定閾值進行實時溫度補償；所述溫度傳感器放置于容器底部。

16、本發(fā)明具有如下有益效果：

17、(1)本發(fā)明采用極簡化的交流方式進行液位檢測，電路拓撲簡單，硬件成本低，且不容易受溫度、壓力、電磁干擾等的影響；

18、(2)本發(fā)明用于判斷液位的設定閾值可以根據(jù)不同液體種類和濃度自行設置；由于液體的特性不同，在不同溫度下，導電性也可能不同，導致采樣到的ad值也會有所變化，所以還通過檢測液體的溫度，根據(jù)液體溫度對待測液體的影響對設定閾值進行實時溫度補償。

19、(3)本發(fā)明采集ad值的過程中在探針上交替出現(xiàn)相同時間的vcc和0v，使得探針上的氧化反應和還原反應達到相同的時間，可以極大減緩探針的腐蝕，從而延長裝置使用壽命；

20、(4)本發(fā)明檢測過程中，僅在對某個擋位的液位進行檢測時，該擋位對應的引腳才進入輸出狀態(tài)(比如檢測探針1的水位時，pc0和pa0交替輸出，其他擋位的引腳設置為高阻態(tài))，這樣可以避免其他擋位的引腳同時處于輸出狀態(tài)時，對該擋位的引腳檢測造成的影響，從而提高檢測的精度及穩(wěn)定性。

21、以下結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明，但本發(fā)明不局限于實施例。

技術特征：

1.一種液位檢測裝置，其特征在于，包括mcu、若干高度不一的液位探針和一個公共探針；mcu包括一個公共引腳和若干對液位引腳，每對液位引腳包括第一引腳和第二引腳，其中，所述第二引腳為ad引腳；mcu通過公共引腳連接公共探針，通過液位引腳連接液位探針，一個液位探針與一對液位引腳的第一引腳和第二引腳分別相連接；

2.根據(jù)權利要求1所述的液位檢測裝置，其特征在于，公共探針與公共引腳之間還串聯(lián)有公共電阻。

3.根據(jù)權利要求1所述的液位檢測裝置，其特征在于，每個液位探針與對應連接的第一引腳之間還串聯(lián)有第一電阻；每個液位探針與對應連接的第二引腳之間還串聯(lián)有第二電阻；每個第二引腳還通過電容接地。

4.根據(jù)權利要求1所述的液位檢測裝置，其特征在于，所述mcu還包括與溫度傳感器相連接的溫度引腳。

5.根據(jù)權利要求4所述的液位檢測裝置，其特征在于，溫度引腳與溫度傳感器之間還串聯(lián)溫度電阻。

6.一種液位檢測方法，基于如權利要求1至5中任意一項所述的液位檢測裝置，其特征在于，包括以下步驟：

7.根據(jù)權利要求6所述的液位檢測方法，其特征在于，所述對該液位探針所連接的第二引腳電壓進行ad采樣，具體為：對公共引腳和該液位探針連接的第一引腳交替輸出相同時間的vcc和0v；將該液位探針以外的液位探針所連接的第一引腳設置為高阻態(tài)；對該液位探針連接的第二引腳電壓進行ad采樣。

8.根據(jù)權利要求6所述的液位檢測方法，其特征在于，所述設定閾值根據(jù)不同的液體種類和不同的液體濃度進行設置。

9.根據(jù)權利要求6所述的液位檢測方法，其特征在于，所述設定閾值根據(jù)不同的液體溫度進行實時溫度補償。

10.根據(jù)權利要求9所述的液位檢測方法，其特征在于，所述溫度補償具體為：檢測過程中mcu持續(xù)通過連接溫度引腳的溫度傳感器檢測液體溫度，根據(jù)液體溫度對待測液體的影響對設定閾值進行實時溫度補償；所述溫度傳感器放置于容器底部。

技術總結
本發(fā)明公開了一種液位檢測裝置及方法，裝置包括：MCU、若干高度不一的液位探針和一個公共探針；MCU包括一個公共引腳和若干對液位引腳，每對液位引腳包括第一引腳和第二引腳，其中，所述第二引腳為AD引腳；MCU通過公共引腳連接公共探針，通過液位引腳連接液位探針，一個液位探針與一對液位引腳的第一引腳和第二引腳分別相連接；MCU通過公共引腳和第一引腳對液位探針交替輸出高低電壓，通過采集第二引腳電壓檢測液位是否達到該液位探針對應的高度。該測量裝置的電路拓撲簡單，成本低；采用該裝置進行液位測量時可以通過設置閾值來檢測不同的液體；不容易受溫度、壓力、電磁干擾等的影響；可以防止不同擋位之間的互相影響。

技術研發(fā)人員：林海,蔡少偉,張凌濤,錢淳
受保護的技術使用者：廈門拓寶科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/23