CN117836591A - 液位检测*** - Google Patents

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Abstract

公开了一种液位检测***，该液位检测***包括具有多个壁部的壳体(120)，该多个壁部限定用于容器(200)的容纳空间。该***还包括具有第一板(142a)和第二板(142b)的电容器，这些壁部包括具有该第一板(142a)的第一壁部和具有该第二板(142b)的第二壁部。当该容器处于该容纳空间中时，该电容器的电容取决于该容器(200)中的物质的液位。该***还包括处理器，该处理器被配置为基于该电容器的该电容来确定该容器(200)中的该物质的该液位。

Description

液位检测***
技术领域
本发明涉及一种液位检测***。本发明的优选实施方案涉及检测容器中液体的液位。在一个示例中，容器是咖啡机的水箱。在另一个示例中，容器是咖啡机的滴水盘。
本发明主要是为了与咖啡机一起使用而开发，并且将在下文中参考该应用进行描述。然而，应当理解，本发明并不限于该特定的使用领域，并且也可用于涉及或需要检测容器中液体的液位的其他厨房器具或应用中。
背景技术
测量诸如咖啡机等器具的水箱或其他容器中的水位的现有***使用位于水箱内部的漂浮部件以及光源或磁体来检测水箱中漂浮部件的位置。光源***可包括光学(红外或超声波)传感器，该光学传感器需要针对水箱中的水的直接视线。
另一种用于测量咖啡机的水箱中的水位的现有***使用位于水箱内部的两个平行的导体板来提供表示水位的可测量的电容值。板之间的电容介电常数将取决于水箱中的水位，这将影响电容值。水箱中的水位的变化将导致电容介电常数的变化。
这些现有***需要传感器部件位于水箱内。这些***不适合于具有可移除水箱的咖啡机或其他器具，因为传感器***的部件需要与***的其余部分分离，该***的其余部分通常容纳在咖啡机或器具的主体内。此外，这些现有***的传感器部件与水直接接触，使得液位检测的性能将随时间推移而降低，这取决于水的硬度水平。在涉及使用光学(红外或超声波)方法的现有***中，传感器可能会受到蒸汽的飞溅或污染。
发明内容
本发明的优选实施方案的目的是旨在解决上述问题中的一个或多个问题和/或至少为公众提供有用的选择。
本发明的一个方面提供了一种液位检测***，该液位检测***包括：具有多个壁部的壳体，该多个壁部限定用于容器的容纳空间；电容器，该电容器具有第一板和第二板，这些壁部包括具有该第一板的第一壁部和具有该第二板的第二壁部，使得当该容器处于该容纳空间中时，该电容器的电容取决于该容器中的物质的液位；和处理器，该处理器被配置为基于该电容器的该电容来确定该容器中的该物质的该液位。
该液位检测***还可包括该容器。该容器优选地由非导电材料制成。以举例的方式，该容器可由聚碳酸酯制成。另举一例，该容器可由诸如热塑性塑料等塑料制成。根据优选实施方案的容器具有由四个侧壁部和一个底壁部限定的立方体或长方体形状。
优选地，该第一板和该第二板被构造成当该容器处于该容纳空间中时紧抱或包围该容器。该第一板和该第二板可被构造成当该容器处于该容纳空间中时接触该容器的壁部。当该容器处于该容纳空间中时，在该第一板和该第二板中的每一者与该容器之间基本上不存在气隙。由该多个壁部限定的该容纳空间对应于该容器的形状。
在优选实施方案中，具有该第一板的该第一壁部基本上不平行于具有该第二板的该第二壁部。
本发明的另一个方面提供了一种液位检测***，该液位检测***包括：壳体，该壳体具有能够包含物质的容纳空间；电容器，该电容器具有第一板和第二板，该第一板基本上不平行于该第二板，使得该容纳空间的一部分部分地由该第一板和该第二板界定，该电容器具有取决于该容纳空间所包含的该物质的液位的电容；和处理器，该处理器被配置为基于该电容器的该电容来确定该容纳空间所包含的该物质的该液位。
该第一板可以属于限定该容纳空间的第一侧壁部。该第二板可以属于限定该容纳空间的第二侧壁部、底壁部或顶壁部。在优选示例中，该第一板和该第二板安装在限定该容纳空间的不同侧壁部上。在另一个示例中，该第一板安装在侧壁部上，而该第二板安装在底壁部上。在又另一个示例中，该第一板安装在侧壁部上，而该第二板安装在顶壁部上。
该第一板优选地基本上垂直于该第二板。在优选实施方案中，该第一板和该第二板靠近该容纳空间的角部定位。
该第一板和该第二板中的每一者优选地具有矩形形状。该第一板和该第二板中的每一者基本上是平坦的。在容器具有多个弯曲壁部中的一个弯曲壁部的其他示例中，该第一板和该第二板中抵靠该弯曲壁部定位的相应板也是弯曲的。
该第一板和该第二板中的至少一者具有优选地跨越该容纳空间的大部分高度的长度。在一个示例中，该第一板和该第二板中的至少一者跨越该容纳空间的高度的至少55％。在另一个示例中，该第一板和该第二板中的至少一者跨越该容纳空间的高度的至少60％。在另外的示例中，该第一板和该第二板中的至少一者跨越该容纳空间的高度的至少70％。
该第一板和该第二板中的每一者的宽度为相应的第一板和第二板的长度的优选地约30％至60％。在示例中，该第一板和该第二板中的每一者的宽度在相应的第一板和第二板的长度的约40％至50％之间。
在该第一板和该第二板定位在该壳体的侧壁部上的情况下，该第一板和该第二板优选地各自沿着该容纳空间的高度居中定位。在该第二板定位在该壳体的底壁部或顶壁部上的情况下，该第二板优选地沿着该容纳空间的宽度或深度居中定位。
优选地，该第一板和该第二板由导电材料制成。以举例的方式，该第一板和该第二板可由铝、钢或铜制成。
该液位检测***优选地还包括电阻器，该电阻器与该电容器串联连接，形成电阻器-电容器电路；和频率源，该频率源连接到该电阻器，用于向该电阻器-电容器电路提供输入信号，其中该处理器被配置为从该电阻器与该电容器之间的点接收输出信号，其中该容器中的该液位由该处理器基于该输出信号来确定。在一个示例中，该电阻器可具有约100kΩ的电阻值，并且该频率源以约50kHz与80kHz之间的频率，优选地以70kHz的频率输出该输入信号。在另一个示例中，该电阻器具有约47kΩ的电阻值，并且该频率源以约200kHz的频率输出该输入信号。在另外的示例中，该电阻器具有约22kΩ的电阻值，并且该频率源以约400kHz的频率输出该输入信号。
该液位检测***还可包括：查找表，该查找表存储在与该处理器通信的计算机存储器中，使不同的电容值或电压值各自与对应的液位值关联。该处理器优选地被配置为通过以下步骤确定该容器中的该物质的该液位：确定该电容器的该电容或该电容器上的电压中的至少一者；以及根据该查找表确定对应于所确定的电容或电压的该液位值。
该液位检测***优选地还包括用于测量该容纳空间中的杂散电容的一个或多个参考电容器，其中该处理器被配置为基于由该参考电容器测量的该杂散电容来确定该容器中的该液位。
本发明的另外的方面提供了一种液位检测***，该液位检测***包括：壳体，该壳体具有能够包含物质的容纳空间；主电容器，该主电容器具有第一板和第二板，该容纳空间的一部分至少部分地由该第一板和该第二板界定，该主电容器具有取决于该容纳空间所包含的该物质的液位的电容；一个或多个参考电容器，该一个或多个参考电容器用于测量该容纳空间中的杂散电容；和处理器，该处理器被配置为基于该主电容器的该电容和由该参考电容器测量的该杂散电容来确定该容纳区域所包含的该物质的该液位。
该一个或多个参考电容器可包括用于测量该容纳空间的上部区域中的杂散电容的上部参考电容器。优选地，该上部参考电容器为该容纳区域中不存在物质的区域提供杂散电容值。
该一个或多个参考电容器可包括用于测量该容纳空间的下部区域中的杂散电容的下部参考电容器。优选地，该下部参考电容器为该容纳区域中不存在物质的区域提供杂散电容值。
在实施方案中，该参考电容器或每个参考电容器包括：第一基准板，该第一基准板位于该容纳空间的第一侧壁部上；第二基准板，该第二基准板位于该容纳空间的第二侧壁部上；和第三基准板，该第三基准板位于该容纳空间的底壁部或顶壁部上。
本发明的另一个方面提供了一种用于检测壳体的容纳空间中的物质的液位的液位传感器***，该液位传感器***包括：电容器，该电容器具有第一板和第二板，该第一板基本上不平行于该第二板，该第一板能够定位在限定该容纳空间的第一壁部上，并且该第二板能够定位在限定该容纳空间的第二壁部上，该电容器具有取决于该容纳空间中的该物质的液位的电容；和处理器，该处理器被配置为基于该电容器的该电容来确定该容纳空间中的该物质的该液位。
该液位传感器***优选地还包括用于测量该容纳空间中的杂散电容的一个或多个参考电容器，该处理器被配置为基于由该参考电容器测量的该杂散电容来确定该容纳区域所包含的该物质的该液位。
本发明的另外的方面提供了一种用于使用液位传感器***确定容纳空间中的物质的液位的液位确定***，该液位传感器***包括具有第一板和第二板的电容器，使得该容纳空间的一部分至少部分地由该第一板和该第二板界定，该电容器具有取决于该容纳空间中的该物质的液位的电容，该液位确定***包括：查找表，该查找表存储在计算机存储器中，使不同的电容值或电压值各自与对应的液位值关联；处理器，该处理器与该计算机存储器通信，该处理器被配置为通过以下步骤确定该容纳区域中的该物质的该液位：确定该电容器的该电容或该电容器上的电压中的至少一者；以及根据该查找表确定对应于所确定的电容或电压的该液位值。
该处理器优选地被配置为当其确定该容纳空间中的物质液位低于阈值时提供输出。该输出可为任何视觉输出、音频输出或触觉输出。
在优选示例中，该液位检测***用于咖啡机。优选示例中的容器是用于容纳水的水箱，并且液位检测***用于检测水箱中的水位。咖啡机包括限定水箱的容纳空间的壳体。
附图说明
现在，将参考附图通过非限制性示例来描述优选实施方案，在附图中：
图1示出了根据本发明的实施方案的具有液位检测***的咖啡机的后透视图；
图2示出了根据本发明的实施方案的液位检测***的***图；
图3示出了使用根据本发明的实施方案的线性分类方法的不同样本的所确定的水位的绘图；
图4示出了使用线性分类方法的平均误差图；
图5示出了根据本发明的实施方案的统计分类方法的不同传感器输出值的条件概率图；
图6示出了使用统计分类方法的分类准确度的绘图；
图7示出了使用统计分类方法的不同样本的所确定的水位的绘图；
图8示出了使用统计分类方法的平均误差图；
图9示出了根据另一实施方案的具有液位检测***的咖啡机的示意性透视图；
图10示出了图9中所示的咖啡机的容器的示意性前剖视图；
图11示出了根据另一实施方案的具有液位检测***的咖啡机的示意性透视图；
图12示出了根据另一实施方案的具有液位检测***的咖啡机的示意性透视图；并且
图13示出了根据一个实施方案的液位检测***的方法或逻辑***。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的实施方案的咖啡机100。咖啡机具有限定容器200的容纳空间(或室)的壳体120。在该示例中，容器200是水箱。容器(水箱)200储存由咖啡机100的泵抽吸的水以制备咖啡。容纳空间位于咖啡机100的后部处。在其他示例中，容纳空间可位于机器的侧面、机器的前面或机器的顶部处。
应当理解，在其他示例中，并且参考图9至图13，容器200可为咖啡机100的滴水盘，并且容纳空间可为由壳体120限定并位于咖啡机100底部处的滴水盘凹槽150。设想的是，本发明不必限于咖啡机的容器，并且可适用于其他类型的器具或机器，由此可能需要检测容器中的物质的液位。
在上文的该示例中，容器所包含的物质是水。在其他示例中，物质可以是任何其他液体、包括气体的流体或固体。本发明的优选实施方案辨别容器内物质的不同液位的能力将至少部分地取决于物质的介电常数值。如下面将进一步详细描述的，可根据容器所包含的物质来确定传感器***的合适的参数，以优化辨别能力。
容器200由诸如聚碳酸酯等非导电材料制成。另举一例，容器可由诸如热塑性塑料等其他塑料制成。如图1所示的实施方案中的容器200具有立方体或长方体形状，其限定了四个侧壁部、一个底壁部。在其他示例中，容器可为圆柱形的或可为具有任何其他横截面积(例如圆形横截面积、三角形横截面积、五边形横截面积、六边形横截面积等)的细长主体。在如图1所示的实施方案中，在容器(水箱)200的顶部中设置开口，通过该开口可将水提供到容器200中，并且通过该开口可将管***容器200中，用于从容器200中抽吸水。例如，作为咖啡机蒸汽棒的起泡/流式操作的一部分，或作为咖啡提取过程的一部分，可从容器200中抽吸水。另选地，在图9至图13的实施方案中，在容器(滴水盘)200的顶部中设置开口，水可通过该开口滴入或流入。
壳体120在其容纳空间中容纳容器200。在如图1所示的实施方案中，容纳空间由壳体120的多个壁部限定，其中咖啡机100的后壁具有进入容纳空间的开口，容器(水箱)200可通过该开口可移除地定位。在该实施方案中，壁部是咖啡机100的内壁，使得容器200在位于容纳空间中时位于咖啡机100的内部。在其他实施方案中(未示出)，壁部可为咖啡机的外壁。容纳空间还由壳体的底壁部、顶壁部、两个相对的侧壁部和后壁部限定。壳体120的底壁部是容器200可搁置在其上的平台或基座。容纳空间基本上对应于容器200的形状。在实施方案中，壳体可为容纳空间中的容器200提供紧密的贴合性。
在如图9至图13所示的实施方案中，作为滴水盘凹槽150的容纳空间由壳体120的多个壁部限定，并位于咖啡机100的咖啡提取装置(组头)155和起泡/蒸汽装置(蒸汽棒)160的下方。在该实施方案中，咖啡机100还可包括滴水盘盖165，该滴水盘盖被安装成在滴水容器(滴水盘)200的开口上方延伸。作为滴水盘凹槽150的容纳空间由一对侧壁部170a、170b、后壁部175和底壁部180限定。例如，在如图9所示的实施方案中，一对侧壁部170a、170b、后壁部175和底壁部180是壳体120的面向外的壁部。然而，应理解的是，壁部的构型不必限于如图所示的布置。如图9至图13所示的实施方案中的容器(滴水盘)200可移除地容纳在滴水盘凹槽150中，并且底壁部180是容器200可搁置在其上的平台或基座。作为滴水盘凹槽150的容纳空间基本上对应于容器(滴水盘)200的形状。
咖啡机100具有控制***，该控制***被配置为确定容器200是否是容纳空间。控制***可利用来自液位检测***的传感器的输出信号，这将在下文进一步详细描述，或可利用其他传感器(例如，压力传感器或光学传感器)来确定容器200何时处于或不处于容纳空间中(即，容器200是否不存在或存在于容纳空间中)。当控制***确定容器200不在容纳空间中时，控制***被配置为在咖啡机100的显示装置上提供输出，以将容器200***容纳空间中，并且被配置为禁用机器100的任何咖啡制作操作。该输出可为任何视觉输出、音频输出或触觉输出。当控制***确定容器200在容纳空间中时，控制***被配置为启动机器100的咖啡制作操作。控制***是具有处理器的微控制器，该处理器与计算机可读介质或计算机存储器通信。
咖啡机100具有用于确定容器200中的物质的液位(即，图1的实施方案中水箱中的水位，以及图9的实施方案中滴水盘中的水或其他液体的液位)的液位检测***。液位检测***是壳体120的一部分，并与容器200分开。不管容器200是否相对于容纳空间被***或移除，液位检测***都保持在咖啡机100中。因此，容器200相对于容纳空间的移动将不会损害液位检测***的完整性。此外，液位检测***不包含能够位于容器200内部的任何传感器。液位检测***的部件相对于容器200位于外部–这些部件不与容器200中的物质接触，从而进一步保持液位传感器检测***的完整性。这与如前所述的已知液位检测***形成对比，该已知液位检测***不期望地包括通常与容器中的水直接接触的传感器，并且因此可随时间推移而降低水的影响(例如，硬度水平)，或来自蒸汽的飞溅或污染的影响。
咖啡机100的控制***被配置为基于来自液位检测***的传感器的输出来确定容器中的物质的液位，并在显示装置上显示所确定的液位信息。在如图1所示的实施方案中，当容器(水箱)200中的物质的液位被控制***确定为低于第一阈值时，控制***被配置为在咖啡机100的显示装置上提示用户用另外的物质加满容器。当控制***确定容器200低于第二阈值、低于第一阈值或为空时，控制***被配置为在咖啡机100的显示装置上提供输出以加满容器200，并且被配置为禁用机器的任何咖啡制作操作。应理解的是，咖啡机100的控制***可被配置为确定容器200内物质的任何液位，包括当容器200基本上是空的时(即，当其包含很少或没有物质时)。在如图9至图12所示的实施方案中，当控制***确定容器(滴水盘)200中的物质的液位高于一个或多个阈值时(例如，当容器(滴水盘)200几乎满了或满了时)，控制***被配置为在咖啡机100的显示装置上提示用户清空容器(滴水盘)200。控制***也可被配置为禁用机器的任何咖啡制作操作，直到容器(滴水盘)200被清空。控制***的操作将在下文进一步详细描述。该输出可为任何视觉输出、音频输出或触觉输出。
在如图1所示的实施方案中，液位检测***包括具有第一板142a和第二板142b的电容器。当容器200处于容纳空间中时，板142a、142b面向容器的壁，并且基本上邻近该容器的这些壁。如本文所使用的，该电容器稍后被称为“主电容器”。容纳空间的一部分至少部分地由第一板和第二板界定。电容器具有取决于容纳空间所包含的物质的液位的电容。具体地，电容器的两个板142a、142b被由容器200的壁部和容纳空间所包含的物质组成的介电介质分开。容纳空间所包含的物质的量将影响板之间的介电常数，从而影响电容。容纳空间中的物质的液位的变化将导致电容的变化。控制***被配置为基于电容器的电容来确定容纳空间所包含的物质的液位。
第一板和第二板由诸如铝、钢或铜等导电材料制成。
第一板142a基本不平行于第二板142b。具体地，第一板142a基本上垂直于第二板142b(90°)。
此外，第一板142a和第二板142b靠近容纳空间的角部定位。也就是说，第一板和第二板靠近或邻近限定容纳空间的壳体120的两个壁部之间的交叉点处定位。在第一板142a和第二板142b最靠近角部(或交叉点)的边缘之间存在间隔或间隙，以防止电容器短路。
限定容纳空间的壳体120的侧壁部中的一个侧壁部具有第一板142a，而壳体120的后壁部具有第二板142b。在本发明的其他实施方案中，第二板142b可在限定容纳空间的底壁部或顶壁部上。根据这些其他实施方案，第一板142a在侧壁部上，而第二板142b在底壁部上，或第一板142a在侧壁部上，而第二板142b在顶壁部上。
第一板142a和第二板142b被构造成当容器200处于容纳空间中时紧抱或包围容器200。具体地，当容器200处于容纳空间中时，第一板142a和第二板142b接触容器200的壁部，使得在第一板142a和第二板142b中的每一者与容器200之间基本上不存在气隙。
第一板142a和第二板142b中的每一者都具有平坦的矩形形状。第一板和第二板中的每一者基本上是平坦的。在容器200具有多个弯曲壁部中的一个弯曲壁部的其他示例中，第一板142a和第二板142b中抵靠弯曲壁部定位的相应板也是弯曲的。因此，应理解的是，板的形状或尺寸可被设定成对应于容器200的形状或尺寸。
在优选形式中，第一板142a和第二板142b各自具有跨越容纳空间的大部分高度的长度。在一个示例中，第一板142a和第二板142b中的至少一者跨越容纳空间的高度的至少55％、容纳空间的高度的至少60％或容纳空间的高度的至少70％。第一板142a和第二板142b中的每一者的宽度为相应的第一板和第二板的长度的约30％至60％，优选地在相应板的长度的约40％至50％之间。
定位在限定容纳空间的壳体120的侧壁部上的第一板142a具有100mm的长度和约100mm的宽度。定位在壳体120的后壁部上的第二板142b具有约100mm的长度和约40mm的宽度。每个板具有约1mm的厚度。容器200的尺寸为约190mm长、约150mm宽、约170mm高。根据另一个示例，容器200可具有任何其他尺寸，包括至少约300mm的长度、至少约60mm的宽度和至少约180mm的高度中的任何一者或多者。
在优选形式中，第一板142a和第二板142b各自沿着容纳空间的高度居中定位。在第二板142b定位在壳体120的底壁部或顶壁部上的情况下，第二板优选地沿着容纳空间的宽度或深度居中定位。
液位检测***还包括用于测量容纳空间中的杂散电容的参考电容器，其中控制***被配置为基于由参考电容器测量的杂散电容来确定容器200中的液位。每个参考电容器包括两个板，该两个板各自与先前所描述的主电容器的相应板142a、142b基本上竖直对齐。如图1所示，参考电容器的每个板面向与主电容器的板142a、142b中的相应板相同的容器200壁。在其他示例中，每个参考电容器的板可偏离主电容器的板，和/或每个参考电容器的板或每个板可面向与主电容器的板所面向的容器壁不同的容器壁。例如，参考电容器的一个板可面向与主电容器的板中的一个板相同的侧壁，而参考电容器的另一个板在限定容纳空间的壳体的顶/底壁部上。每个参考电容器的一个板连接到电阻器，该电阻器可为先前所描述的电容器的相同电阻器，而参考电容器的另一个板接地。
参考电容器包括用于测量容纳空间的上部区域中的杂散电容的上部参考电容器。上部参考电容器包括第一板144a和第二板144b。上部参考电容器为容纳区域中不存在物质的区域提供杂散电容测量结果。上部参考电容器为水箱的干燥区域提供“干燥”参考电容。例如，水箱的该干燥区域可为水箱的最上部分。在图1所示的实施方案中，上部参考电容器的第一板144a和第二板144b分别定位在限定容纳空间的壳体的侧壁部和后壁部上。第一板144a具有约100mm的长度和约20mm的宽度，而第二板144b具有约40mm的长度和约20mm的宽度。在其他实施方案中，上部参考电容器的一个板设置在壳体的侧壁部或后壁部上，而另一个板设置在壳体的顶壁部上。在这些其他实施方案中，设置在顶壁部上的另一个板接地。设置在壳体的顶壁部上的板具有约100mm的长度和约40mm的宽度。
参考电容器包括用于测量容纳空间的下部区域中的杂散电容的下部参考电容器。下部参考电容器包括第一板146a和第二板146b。优选地，下部参考电容器为容纳区域中将通常存在物质的区域提供杂散电容值。下部参考电容器为水箱的潮湿区域提供“潮湿”参考电容。在图1所示的实施方案中，下部参考电容器的第一板146a和第二板146b分别定位在限定容纳空间的壳体的侧壁部和后壁部上。第一板146a具有约100mm的长度和约20mm的宽度，而第二板146b具有约40mm的长度和约20mm的宽度。在其他实施方案中，上部参考电容器的一个板设置在壳体的侧壁部或后壁部上，而另一个板设置在壳体的底壁部上。在这些其他实施方案中，设置在底壁部上的另一个板接地。设置在壳体的底壁部上的板具有约100mm的长度和约40mm的宽度。
在如图9所示的实施方案中，液位检测***包括具有第一板185a和第二板185b的主电容器，其功能类似于如图1所示的实施方案的第一板142a和第二板142b。在如图9所示的实施方案中，第一板185a和第二板185b分别设置在侧壁部170b和底壁部180上。在该实施方案中，第二板185b是接地板。
在另选的布置中，并且如图11所示，第一板185a设置在侧壁部170a上，并且第二板185b设置在底壁部180上。该布置还包括设置在侧壁部170b上的第三板(未示出)。在该布置中，第二板185b是接地板。
在另外另选的布置中，并且如图12所示，第一板185a设置在侧壁部170a上，第二板185b(未示出)设置在侧壁部170b上，并且第三板185c设置在底壁部180上。该布置还包括第四板185d和第五板185e，其中第四板185d和第五板185e中的一者或两者是接地板。
在其他实施方案中(未示出)，板185a、185b、185c、185d或185e中的任一者可设置在后壁部175上。应当理解，在图1和图9至图12的实施方案中的液位检测***中设置的板的布置和数量不限于附图所示或如上所述的布置，并且可被定制成适合于液位检测***的设计要求。另外应当理解，在后壁部175上设置有板的实施方案中，例如，该板可具有相对于其高度更大的宽度(即，对应于后壁部175的尺寸)，使得该板可更灵敏地检测容器200或容纳空间中的物质的电容。
参考图2，根据本发明的实施方案的用于上文先前所描述的咖啡机的液位检测***300具有：
●电源310，用于从24VAC变压器生成双轨+/-30VDC；
●频率源(或振荡器)330，用于生成作为5Vpp方波的输入信号；
●升压器350，用于将5Vpp方波升压到60Vpp波；
●具有先前所描述的导体板的传感器370；和
●峰值检测器390，用于将AC信号转换成DC信号，其中DC电压对应于AC信号的幅值。
来自频率源(或电压振荡器)330的输入信号被升压器330升压。升压的输入信号被提供给传感器370，该传感器提供响应于容纳空间和/或容器200中的物质的液位的输出信号。来自传感器的输出信号由峰值检测器390处理。控制***被配置为容纳经处理的输出信号，并基于所处理的输出信号来确定容纳在容纳空间和/或容器200中的物质的液位。
传感器370包括与电容器串联的电阻器，以形成单阶RC电路。RC电路是呈低通滤波器电路的形式。电容器板中的一个电容器板接地，而另一个电容器板连接到电阻器。在一个实施方案中，电容器的第一板接地，而第二板连接到电阻器。在另一个实施方案中，电容器的第一板连接到电阻器，而第一板接地。
选择频率源330的输入信号的频率和传感器370中电阻器的电阻值，以在输出信号中针对容器中的物质的不同液位提供尽可能宽的可检测范围(例如，从无体积到最大体积)。电容器的第一板和第二板的尺寸和/或形状、容器的形状以及板之间的距离将影响输入信号的频率的选择，这将在输出信号中提供尽可能宽的可检测范围。物质类型、板材料和壁材料可能对电阻器的电阻值和/或输入信号的频率的选择有一定影响。
在参考图1所描述的示例中，输入信号的频率值和电阻器的电阻值的优选示例性组合概述如下。
表1至表3示出了电阻和输入信号频率的各种组合的输出信号电压，从中选择了上文列出的优选示例性组合。对于每个电阻值，都存在最佳频率，其中电容器或DC电压的范围最大。下表示出了上文列出的优选示例性组合提供了最宽的电容器电压范围。
表1：不同频率和水位下22kOhm和47kOhm的实验结果
表2：不同频率和水位下100kOhm的实验结果
表3：不同频率和水位下220kOhm和470kOhm的实验结果
驱动传感器的导电板的升压的输入信号是幅值为30V的方波。通常，由微控制器或定时器IC(诸如555定时器)的频率源330产生的方波被限制在5V与16V之间。升压器350将来自频率源的方波的幅值提升到30V的期望幅值。升压器350具有串联电容器，用于移除来自频率源330的输入信号中的任何DC偏移，以提供从-2.5V至+2.5V振荡的方波。所述方波被提供给切换布置，该切换布置提供升压的60Vpp输出信号。具体地，当来自串联电容器的方波为+2.5V时，切换布置切换以提供+30V的升压信号。当来自串联电容器的方波为-2.5V时，切换布置切换以提供-30V的升压信号。
跨导体板的电压具有与输入信号相同的频率，而其幅值如先前所描述的响应于容纳空间中的物质液位而变化。峰值检测器390用于将AC信号转换成DC信号，其中输出DC电压大约等于AC信号的幅值。峰值检测器电路提供0V与5V之间的输出信号，所述输出信号可由控制***的微控制器读取以确定物质液位。
微控制器将峰值检测器电路的DC电压数字化。模数转换器(ADC)的原始样本为0至1023，分辨率为10位。样本除以10并四舍五入，使范围从0到102。然后使用中值滤波器或低通滤波器对样本进行滤波，以移除任何大的波动噪声。中值滤波器例如可以是21阶中值滤波器。低通滤波器可以是系数为a＝0.8的一阶IIR低通滤波器，即
y[n]＝(1-a)x[n]+ay[n-1]
发现低通滤波器比中值滤波器表现更好，并且其不需要对数据进行分选。
然后，微控制器从数字化的经滤波数据中确定对应的物质液位。该确定可通过线性分类方法或统计分类方法来执行。线性分类方法假设输出信号电压与物质液位之间存在线性关系。另一方面，统计分类方法不假设线性关系，而是将输出信号电压和物质液位建模为离散随机变量。其统计数据根据一组训练数据进行估计，并且物质液位是从给定测试数据中的DC电压的所有水位的所评估的最大似然值中推导出来的。
这两种分类方法将在下文进一步详细描述。出于模拟目的，峰值检测器电路的DC电压相对于水箱所包含的水以每秒50个样本进行采样。对于每个水位，收集了3000个样本。容器中的水位为0cm至13cm。为了模拟，传感器370的电阻器的电阻值和来自频率源的输入信号的频率分别被设置为100kOhm和62kHz。每次迭代随机地选取10％的数据作为测试数据，并且其余90％作为训练数据，产生300个测试样本和2700个训练样本。为了估计平均性能，运行了100次迭代。
线性分类
给定线性模型y＝mx+c，根据一组训练数据估计两个参数m和c。
和
c＝ymin-mxmin
其中ymax＝13、ymin＝0、xmax和xmin分别是ymax和ymin处样本的中值。
然后，给定一组测试数据x，我们评估水位和误差液位/>
图3示出了跨100次迭代使用线性分类评估的测试数据的水位。结果表明，计算出的液位往往略高于实际液位。对于一些液位，诸如1cm液位和5cm液位，一些结果更接近相邻液位。所评估的水位与实际水位之间的误差被计算为差值的绝对值。每次迭代的平均误差如图4所示。跨所有迭代的中值和标准差是0.303+/-0.006。
统计分类
使用的统计分类是具有最大似然估计的贝叶斯分类器。
对于估计，X和Y分别表示经滤波的数据和水位的随机变量。给定任何x，对每个可能的Y，P(Y|X＝x)评估条件概率，然后最可能的结果是条件概率最大的地方。使用贝叶斯定理计算条件概率。
其中P(X|Y)是给定水位的经滤波的样本的条件概率，P(X)和P(Y)分别是X和Y的边际概率。
P(X|Y)和P(X)是根据从经滤波的数据中随机选取的一组训练数据和其相关联的水位来估计的。训练数据对于每个水位具有2700个样本。然后根据每组2700个样本的直方图估计条件概率。根据跨所有水位的所有组的直方图估计边际概率。假设P(Y)是均匀的。给定从0至13的水位，P(Y)＝1/14，给定来自ADC的103个可能值和14个水位，存在1442个条件概率值和117个边际概率值要存储在微控制器中。
图5描绘了来自每个水位的训练样本的P(X|Y)。由于使用了低通滤波器，每个液位之间的重叠最小。在分类模拟的每次迭代中，从训练数据中计算P(X|Y)和P(X)。对于每个测试样本x，计算每个水位的条件概率P(Y|X＝x)。则x的水位是
该任务是“硬”分类。图6示出了每个水位的该分类的准确度。
另选地，可将x的水位设置为∑iyiP(Y＝yi|X＝x)。如图7所描绘的，所得水位然后不再是离散的。该任务是“软”分类。
如图8所示，硬分类和软分类的平均绝对误差分别为0.005±0.001和0.008±0.001。与先前所描述的线性分类方法相比，硬分类方法和软分类方法中的误差低约50倍。
关于统计分类方法，液位检测***包括：存储在微控制器的计算机存储器中的查找表。查找表存储先前所描述的条件概率值和边际概率值。处理器被配置为基于来自传感器的输出信号和存储在查找表中的概率值来确定容器中的物质的液位。
参考图13，示出了由咖啡机100的控制***(微控制器)500执行的方法或逻辑顺序。如上所述，咖啡机100的控制***500被配置为基于来自液位检测***的传感器(板)的输出来确定容器200中的物质的液位，并在用户界面(显示装置)510上显示所确定的液位信息。
对于如图9至图12所示的滴水盘实施方案，可遵循以下方法或逻辑顺序：
1.容器(滴水盘)200不存在：控制***500限制或阻止咖啡机100运行，直到容器(滴水盘)200***容纳空间中。
2.容器(滴水盘)200存在且为空：不需要在用户界面(显示装置)510上向用户指示，并且咖啡机100正常运行。
3.容器(滴水盘)200存在并且部分为满的：不需要在用户界面(显示装置)
510上向用户指示，并且咖啡机100正常运行。
4.容器(滴水盘)200存在并且几乎满了：控制***500在用户界面(显示装置)510上向用户显示容器(滴水盘)200几乎满了的指示，但是允许咖啡机100正常运行，直到容器(滴水盘)200满了。
5.容器(滴水盘)200存在且为满：控制***500限制或阻止咖啡机100运行，直到容器(滴水盘)200被清空并被重新***。
对于如图1所示的水箱实施方案，可遵循以下方法或逻辑顺序(其可与上述滴水盘实施方案的方法或逻辑顺序相反)：
1.容器(水箱)200不存在：控制***500限制或阻止咖啡机100运行，直到容器(水箱)200被***并且高于最小填充液位或第一阈值。
2.容器(水箱)200存在但为空：控制***500限制或阻止咖啡机100运行，直到容器(水箱)200被填充到最小填充液位或第一阈值以上。
3.容器(水箱)200存在并且几乎空了：控制***500在用户界面(显示装置)510上向用户显示容器(水箱)200几乎空了的指示，但是允许咖啡机100正常运行。
4.容器(水箱)200存在且为满：咖啡机100正常运行。
应当理解，如图9至图12所示的滴水盘实施方案的上述布置可允许简化容器(滴水盘)200。在典型的滴水盘中，位于滴水盘底部的浮子可用于指示何时滴水盘是满的，当这种情况发生时，浮子升高至表面。当清洁滴水盘时，浮子和相关联的部件(枢转臂/捕获零件)可能会给用户造成障碍，因为这在滴水盘的前壁附近会出现突出部。通过移除对浮子的需要，滴水盘的内部可被制成基本上或完全光滑且平坦的，从而使得清洁对于用户来说是更简单的练习。
上述本发明的各种实施方案仅以举例的方式而非限制的方式呈现。对相关领域的技术人员而言将显而易见的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可在形式和细节上进行各种改变。本发明不应受到上述任何示例性实施方案的限制。

Claims (23)

1.一种液位检测***，所述液位检测***包括：
壳体，所述壳体具有限定用于容器的容纳空间的多个壁部；
电容器，所述电容器具有第一板和第二板，所述壁部包括具有所述第一板的第一壁部和具有所述第二板的第二壁部，使得当所述容器处于所述容纳空间中时，所述电容器的电容取决于所述容器中的物质的液位；和
处理器，所述处理器被配置为基于所述电容器的所述电容来确定所述容器中的所述物质的所述液位。
2.根据权利要求1所述的液位检测***，所述液位检测***还包括所述容器。
3.根据权利要求1至3中任一项所述的液位检测***，其中所述第一板和所述第二板被构造成当所述容器处于所述容纳空间中时紧抱所述容器(包围或接触所述容器的壁部)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的液位检测***，其中具有所述第一板的所述第一壁部基本上不平行于具有所述第二板的所述第二壁部。
5.一种液位检测***，所述液位检测***包括：
壳体，所述壳体具有能够包含物质的容纳空间；
电容器，所述电容器具有第一板和第二板，所述第一板基本上不平行于所述第二板，使得所述容纳空间的一部分部分地由所述第一板和所述第二板界定，所述电容器具有取决于所述容纳空间所包含的所述物质的液位的电容；和
处理器，所述处理器被配置为基于所述电容器的所述电容来确定所述容纳空间所包含的所述物质的所述液位。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的液位检测***，其中所述第一板属于限定所述容纳空间的第一侧壁部。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的液位检测***，其中所述第二板属于限定所述容纳空间的第二侧壁部、底壁部或顶壁部。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的液位检测***，其中所述第一板基本上垂直于所述第二板。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的液位检测***，其中所述第一板和所述第二板中的至少一者具有跨越所述容纳空间的大部分高度的长度。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的液位检测***，其中所述第一板和所述第二板中的至少一者具有跨越所述容纳空间的高度的至少55％、所述容纳空间的高度的至少60％、所述容纳空间的高度的至少70％的长度。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的液位检测***，其中所述第一板和所述第二板各自沿着所述容纳空间的高度居中定位。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的液位检测***，其中所述第一板和所述第二板靠近所述容纳空间的角部定位。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的液位检测***，所述液位检测***还包括：
电阻器，所述电阻器与所述电容器串联连接，形成电阻器-电容器电路；
频率源，所述频率源连接到所述电阻器，用于向所述电阻器-电容器电路提供输入信号，其中所述处理器被配置为从所述电阻器-电容器电路中的所述电阻器与所述电容器之间的点接收输出信号；和
频率源，所述频率源连接到所述电阻器，用于通过所述电阻器在所述电容器上输出输入信号，其中所述处理器被配置为从所述电阻器与所述电容器之间的点接收输出信号，其中所述容器中的所述液位由所述处理器基于所述输出信号来确定。
14.根据权利要求13所述的液位检测***，其中所述电阻器具有约100kΩ的电阻值，并且所述频率源以约50kHz和约80kHz之间的频率输出所述输入信号。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的液位检测***，所述液位检测***还包括：
查找表，所述查找表存储在与所述处理器通信的计算机存储器中，使不同的电容值或电压值各自与对应的液位值关联；
其中所述处理器被配置为通过以下步骤确定所述容器中的所述物质的所述液位：
确定所述电容器的所述电容或所述电容器上的电压中的至少一者；以及
根据所述查找表确定对应于所确定的电容或电压的所述液位值。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的液位检测***，所述液位检测***还包括用于测量所述容纳空间中的杂散电容的一个或多个参考电容器，其中所述处理器被配置为基于由所述参考电容器测量的所述杂散电容来确定所述容器中的所述液位。
17.一种液位检测***，所述液位检测***包括：
壳体，所述壳体具有能够包含物质的容纳空间；
主电容器，所述主电容器具有第一板和第二板，所述容纳空间的一部分至少部分地由所述第一板和所述第二板界定，所述主电容器具有取决于所述容纳空间所包含的所述物质的液位的电容；
一个或多个参考电容器，所述一个或多个参考电容器用于测量所述容纳空间中的杂散电容；和
处理器，所述处理器被配置为基于所述主电容器的所述电容和由所述参考电容器测量的所述杂散电容来确定所述容纳区域所包含的所述物质的所述液位。
18.根据权利要求16或17所述的液位检测***，其中所述一个或多个参考电容器包括用于测量所述容纳空间的上部区域中的杂散电容的上部参考电容器。
19.根据权利要求16至18中任一项所述的液位检测***，其中所述一个或多个参考电容器包括用于测量所述容纳空间的下部区域中的杂散电容的下部参考电容器。
20.根据权利要求16至19中任一项所述的液位检测***，其中所述参考电容器或每个参考电容器包括：
第一基准板，所述第一基准板位于所述容纳空间的第一侧壁部上；
第二基准板，所述第二基准板位于所述容纳空间的第二侧壁部上；和
第三基准板，所述第三基准板位于所述容纳空间的底壁部或顶壁部上。
21.一种用于检测壳体的容纳空间中的物质的液位的液位传感器***，所述液位传感器***包括：
电容器，所述电容器具有第一板和第二板，所述第一板基本上不平行于所述第二板，所述第一板能够定位在限定所述容纳空间的第一壁部上，并且所述第二板能够定位在限定所述容纳空间的第二壁部上，所述电容器具有取决于所述容纳空间中的所述物质的液位的电容；和
处理器，所述处理器被配置为基于所述电容器的所述电容来确定所述容纳空间中的所述物质的所述液位。
22.根据权利要求21所述的液位传感器***，所述液位传感器***还包括用于测量所述容纳空间中的杂散电容的一个或多个参考电容器，所述处理器被配置为基于由所述参考电容器测量的所述杂散电容来确定所述容纳区域所包含的所述物质的所述液位。
23.一种用于使用液位传感器***确定容纳空间中的物质的液位的液位确定***，所述液位传感器***包括：电容器，所述电容器具有第一板和第二板，使得所述容纳空间的一部分至少部分地由所述第一板和所述第二板界定，所述电容器具有取决于所述容纳空间中的所述物质的液位的电容，所述液位确定***包括：
查找表，所述查找表存储在计算机存储器中，使不同的电容值或电压值各自与对应的液位值关联；
处理器，所述处理器与所述计算机存储器通信，所述处理器被配置为通过以下步骤确定所述容纳区域中的所述物质的所述液位：
确定所述电容器的所述电容或所述电容器上的电压中的至少一者；以及
根据所述查找表确定对应于所确定的电容或电压的所述液位值。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6857313B2 (en) * 2003-03-31 2005-02-22 Rochester Gauges, Inc. Self-calibrating capacitance gauge
DE102013102884A1 (de) * 2013-03-21 2014-09-25 Miele & Cie. Kg Vorrichtung zur Dosierung einer flüssigen Prozesschemikalie
KR20180111806A (ko) * 2016-02-12 2018-10-11 필립모리스 프로덕츠 에스.에이. 전극을 갖춘 에어로졸 발생 시스템
US20200271504A1 (en) * 2019-02-27 2020-08-27 Semiconductor Components Industries, Llc Methods and apparatus for a capacitive sensor
CN211380877U (zh) * 2019-12-26 2020-09-01 特诺卡斯特汽车工业贸易有限公司 咖啡机
CN111481057A (zh) * 2020-04-13 2020-08-04 山东普勒控股集团有限公司 一种全自动水满自停夹臂式取水终端

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