JP2017156220A - Water sensor device and controller - Google Patents

Water sensor device and controller Download PDF

Info

Publication number
JP2017156220A
JP2017156220A JP2016039687A JP2016039687A JP2017156220A JP 2017156220 A JP2017156220 A JP 2017156220A JP 2016039687 A JP2016039687 A JP 2016039687A JP 2016039687 A JP2016039687 A JP 2016039687A JP 2017156220 A JP2017156220 A JP 2017156220A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water
signal
flow path
unit
electrodes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2016039687A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
秀行 前島
Hideyuki Maejima
秀行 前島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aplix Corp
Original Assignee
Aplix Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aplix Corp filed Critical Aplix Corp
Priority to JP2016039687A priority Critical patent/JP2017156220A/en
Publication of JP2017156220A publication Critical patent/JP2017156220A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water sensor capable of desirably detecting the presence of water without increasing the cost or the complexity of the structure of the sensor.SOLUTION: A pair of electrodes are provided at a connection part between the tank and the passage of a water storage device. A supplying unit supplies an AC signal of a rectangular wave with a predetermined duty ratio to one of the electrodes. A measuring unit measures the average voltage of the AC signals output from the other electrode. A determination unit determines whether there is water in a passage based on the measurement value obtained by the measuring unit. The predetermined duty ratio of the AC signal is set according to the range of voltages that the determination unit can detect.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、水センサ装置に関し、特に、貯水装置におけるタンクの水の有無を検知する水センサ装置、その検知結果に応じてポンプの動作を制御する制御装置、および、これらにおける処理方法ならびに当該方法をコンピュータに実行させるプログラムに関する。   The present invention relates to a water sensor device, and in particular, a water sensor device that detects the presence or absence of water in a tank in a water storage device, a control device that controls the operation of a pump according to the detection result, and a processing method and method therefor The present invention relates to a program that causes a computer to execute.

貯水装置におけるタンクの水の有無を検出するために、電気的に絶縁された電極間に交流電圧を印可し、電極間が水により導通されているか否かによって電極間の電流または静電容量の変化を検出する水センサが開示されている（例えば、特許文献１参照。）。この上述の従来技術では、タンクからポンプにより水を排出する流路内に電極を設けておくことにより、電極間つまり流路内に水が存在するか否かを検知することができる。この検知信号を用いて、ポンプ駆動用のモータの動作を制御することによって、タンク内に水がなくなったことを検知して自動的にモータを停止させる事が可能となり、モータポンプの空転を防止することができる。   In order to detect the presence or absence of water in the tank of the water storage device, an AC voltage is applied between the electrically insulated electrodes, and the current or capacitance between the electrodes depends on whether the electrodes are electrically connected by water. A water sensor for detecting a change is disclosed (for example, see Patent Document 1). In the above-described prior art, it is possible to detect whether water exists between the electrodes, that is, in the flow path, by providing electrodes in the flow path for discharging water from the tank by a pump. By using this detection signal to control the operation of the pump drive motor, it is possible to detect that water has run out of the tank and automatically stop the motor, preventing the motor pump from idling. can do.

実開昭６４−０３０４７０号公報Japanese Utility Model Publication No. 64-030470

上述の従来技術では、電極からの出力電圧と、電極と並列に配置されたウィーンブリッジ発振回路からの出力とをコンパレータで比較することによって、水の有無を検知している。しかしながら、この上述の従来技術では、水の有る状態と無い状態との出力電圧の差異が小さく、有無を検出するために高精度な検出回路が必要となる。また、発振回路や比較回路を用いるため、センサとしての回路構成が複雑なものとなる。   In the above-described prior art, the presence or absence of water is detected by comparing the output voltage from the electrode with the output from the Wien bridge oscillation circuit arranged in parallel with the electrode. However, in the above-described conventional technology, the difference in output voltage between the state with water and the state without water is small, and a highly accurate detection circuit is required to detect the presence or absence. In addition, since an oscillation circuit and a comparison circuit are used, the circuit configuration as a sensor becomes complicated.

本発明はこのような状況に鑑みて生み出されたものであり、センサの構造を複雑化または高コスト化することなく、水の有無を好適に検出可能な水センサを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a water sensor that can suitably detect the presence or absence of water without complicating or increasing the cost of the sensor structure. .

本発明は、上述の問題点を解消するためになされたものであり、その第１の側面は、貯水装置におけるタンクと流路との間の接続部位に設けられて上記流路に露出した一対の電極と、上記一対の電極の一方に所定のデューティ比を有する矩形波の交流信号を供給する供給部と、上記一対の電極の他方から出力される交流信号の平均電圧を計測する計測部と、上記計測部による計測値に基づいて上記流路に水が存在しているか否かを判定する判定部とを具備し、上記交流信号の上記所定のデューティ比は、上記判定部が検出可能な電圧の範囲に応じて設定される水センサ装置である。これにより、判定部における素子の要求精度を低くして、流路における水の存在の安定した検知を行うという作用をもたらす。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and a first side surface thereof is provided at a connection portion between a tank and a flow path in a water storage device and is exposed to the flow path. A supply unit that supplies a rectangular wave AC signal having a predetermined duty ratio to one of the pair of electrodes, and a measurement unit that measures an average voltage of the AC signal output from the other of the pair of electrodes. A determination unit that determines whether or not water is present in the flow path based on a measurement value by the measurement unit, and the predetermined duty ratio of the AC signal can be detected by the determination unit It is a water sensor device set according to the voltage range. As a result, the required accuracy of the element in the determination unit is lowered, and the presence of water in the flow path is stably detected.

また、本発明の第２の側面は、貯水装置におけるタンクと流路との間の接続部位に設けられて上記接続部位に水が存在しているか否かを検知する水センサ装置と、上記タンクから水を吸い出して上記流路に出力するポンプの動作を上記水センサ装置の検知結果に応じて制御する制御部とを具備し、上記水センサ装置は、上記流路に露出した一対の電極と、上記一対の電極の一方に所定のデューティ比を有する矩形波の交流信号を供給する供給部と、上記一対の電極の他方から出力される交流信号の平均電圧を計測する計測部と、上記計測部による計測値に基づいて上記流路に水が存在しているか否かを判定する判定部とを備え、上記交流信号の上記所定のデューティ比は、上記判定部が検出可能な電圧の範囲に応じて設定される制御装置である。これにより、判定部における素子の要求精度を低くして、流路における水の存在に応じた安定した制御を行うという作用をもたらす。   Moreover, the 2nd side surface of this invention is provided in the connection site | part between the tank and flow path in a water storage apparatus, the water sensor apparatus which detects whether water exists in the said connection site | part, and the said tank A controller that controls the operation of a pump that sucks water from the water and outputs it to the flow path according to the detection result of the water sensor device, and the water sensor device includes a pair of electrodes exposed to the flow path, A supply unit that supplies a rectangular wave AC signal having a predetermined duty ratio to one of the pair of electrodes, a measurement unit that measures an average voltage of the AC signal output from the other of the pair of electrodes, and the measurement A determination unit that determines whether or not water is present in the flow path based on a measurement value by the unit, and the predetermined duty ratio of the AC signal is within a voltage range that can be detected by the determination unit. Is a control device set according to . Thereby, the required accuracy of the element in the determination unit is lowered, and an effect of performing stable control according to the presence of water in the flow path is brought about.

本発明によれば、センサの構造を複雑化または高コスト化することなく、水の有無を好適に検出可能な水センサを提供することができるという優れた効果を奏し得る。   According to the present invention, it is possible to provide an excellent effect that a water sensor capable of suitably detecting the presence or absence of water can be provided without complicating the structure of the sensor or increasing the cost.

本発明の実施の形態における貯水装置１００およびその制御装置２００の全体構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the whole structure of the water storage apparatus 100 and its control apparatus 200 in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における水検出部２１０の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the water detection part 210 in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるタンク１１０の底部１１９の外観例を示す図である。It is a figure which shows the example of an external appearance of the bottom part 119 of the tank 110 in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における交流信号供給部２２０から供給される交流信号と計測回路２０１の出力信号との関係例を示す図である。It is a figure which shows the example of a relationship between the alternating current signal supplied from the alternating current signal supply part 220 in embodiment of this invention, and the output signal of the measurement circuit 201. FIG. 本発明の実施の形態における交流信号供給部２２０から供給される交流信号のデューティ比と計測回路２０１の出力信号との関係例を示す図である。It is a figure which shows the example of a relationship between the duty ratio of the alternating current signal supplied from the alternating current signal supply part 220 in embodiment of this invention, and the output signal of the measurement circuit 201. FIG. 本発明の実施の形態における計測回路２０１の出力信号の時間遷移の一例を示す図である（デューティ比＝５０％）。It is a figure which shows an example of the time transition of the output signal of the measurement circuit 201 in embodiment of this invention (duty ratio = 50%). 本発明の実施の形態における計測回路２０１の出力信号の時間遷移の一例を示す図である（デューティ比＝２．４％）。It is a figure which shows an example of the time transition of the output signal of the measurement circuit 201 in embodiment of this invention (duty ratio = 2.4%). 本発明の実施の形態における制御装置２００の処理手順例を示す流れ図である。It is a flowchart which shows the example of a process sequence of the control apparatus 200 in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における通知部２５０による通知の表示例を示す図である。It is a figure which shows the example of a display of the notification by the notification part 250 in embodiment of this invention.

以下、本発明を実施するための形態（以下、実施の形態と称する）について説明する。   Hereinafter, modes for carrying out the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described.

［装置構成］
図１は、本発明の実施の形態における貯水装置１００およびその制御装置２００の全体構成の一例を示す図である。 [Device configuration]
FIG. 1 is a diagram showing an example of the overall configuration of a water storage device 100 and its control device 200 in an embodiment of the present invention.

貯水装置１００は、タンク１１０と、ポンプ１２０と、モータ１３０とを備える。タンク１１０に貯まった液体（以下、代表例として水を想定する。）は、ポンプ１２０によって吸い出される。吸い出された水は、タンク１１０の下部から流路１９０を流れて外部に排出される。   The water storage device 100 includes a tank 110, a pump 120, and a motor 130. The liquid stored in the tank 110 (hereinafter, water is assumed as a representative example) is sucked out by the pump 120. The sucked out water flows from the lower part of the tank 110 through the flow path 190 and is discharged to the outside.

タンク１１０は、水を貯めるためのタンクである。このタンク１１０の下部には、水を検出するための一対の電極１１１が設けられる。すなわち、電極１１１は、タンク１１０と流路１９０との間の接続部位に設けられて、流路１９０に露出する。この電極１１１は、制御装置２００に接続され、水の検出に用いられる。   The tank 110 is a tank for storing water. A pair of electrodes 111 for detecting water is provided below the tank 110. In other words, the electrode 111 is provided at a connection portion between the tank 110 and the flow path 190 and is exposed to the flow path 190. The electrode 111 is connected to the control device 200 and used for water detection.

ポンプ１２０は、タンク１１０に貯まっている水を吸い出すためのポンプである。このポンプ１２０は、流路１９０の途中に設けられ、タンク１１０から水を吸い出して流路１９０に出力させる。モータ１３０は、ポンプ１２０が水を吸い出す動力源となるモータである。このポンプ１２０の動作は、制御装置２００によって制御される。   The pump 120 is a pump for sucking out water stored in the tank 110. The pump 120 is provided in the middle of the flow path 190 and sucks water from the tank 110 and outputs it to the flow path 190. The motor 130 is a motor serving as a power source from which the pump 120 sucks water. The operation of the pump 120 is controlled by the control device 200.

制御装置２００は、水検出部２１０と、交流信号供給部２２０と、制御部２３０と、通知部２５０とを備える。   The control device 200 includes a water detection unit 210, an AC signal supply unit 220, a control unit 230, and a notification unit 250.

交流信号供給部２２０は、一対の電極１１１の一方に所定のデューティ比を有する矩形波の交流信号を供給するものである。この交流信号供給部２２０は、交流信号を生成する発振回路により実現することができる。なお、後述するように、この交流信号供給部２２０によって供給される交流信号の所定のデューティ比は、水検出部２１０において検出可能な電圧の範囲に応じて設定される。   The AC signal supply unit 220 supplies a rectangular wave AC signal having a predetermined duty ratio to one of the pair of electrodes 111. The AC signal supply unit 220 can be realized by an oscillation circuit that generates an AC signal. As will be described later, the predetermined duty ratio of the AC signal supplied by the AC signal supply unit 220 is set according to the voltage range that can be detected by the water detection unit 210.

水検出部２１０は、電極１１１に接続され、タンク１１０と流路１９０との間の接続部位に水が存在しているか否かを検知する水センサである。この水検出部２１０は、交流信号供給部２２０から供給された交流信号に対して、一対の電極１１１の他方から出力される交流信号の平均電圧を計測する。そして、その計測値に基づいて、流路１９０に水が存在しているか否かを判定する。   The water detection unit 210 is a water sensor that is connected to the electrode 111 and detects whether water is present at a connection portion between the tank 110 and the flow path 190. The water detection unit 210 measures the average voltage of the AC signal output from the other of the pair of electrodes 111 with respect to the AC signal supplied from the AC signal supply unit 220. Then, based on the measured value, it is determined whether or not water is present in the flow path 190.

制御部２３０は、水検出部２１０における判定結果に基づいて、ポンプ１２０の動作を制御するものである。   The control unit 230 controls the operation of the pump 120 based on the determination result in the water detection unit 210.

通知部２５０は、水検出部２１０における判定結果に基づいて、流路１９０に水が存在しているか否かの通知を近距離無線通信により発信するものである。この通知部２５０における近距離無線通信の規格として、例えば、「Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ」を採用することができる。   The notification unit 250 transmits a notification as to whether or not water is present in the flow path 190 based on the determination result in the water detection unit 210 by short-range wireless communication. For example, “Bluetooth (registered trademark) Low Energy” can be adopted as a short-range wireless communication standard in the notification unit 250.

図２は、本発明の実施の形態における水検出部２１０の構成例を示す図である。この水検出部２１０は、計測回路２０１と、判定回路２０２とを備える。   FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the water detection unit 210 according to the embodiment of the present invention. The water detection unit 210 includes a measurement circuit 201 and a determination circuit 202.

計測回路２０１は、抵抗２１１および２１２と、容量２１３とを備える。抵抗２１１は、水検出部２１０の入力抵抗である。抵抗２１２および容量２１３は、一対の電極１１１および水とともに、ローパスフィルタを構成する。   The measurement circuit 201 includes resistors 211 and 212 and a capacitor 213. The resistor 211 is an input resistance of the water detection unit 210. The resistor 212 and the capacitor 213 form a low-pass filter together with the pair of electrodes 111 and water.

タンク１１０と流路１９０との間の接続部位に水が存在している場合、一対の電極１１１が短絡され、交流信号供給部２２０から供給された交流信号がローパスフィルタに入力される。このローパスフィルタにより、交流信号の高周波成分はカットされ、低周波成分が残る。接続部位の水がなくなると、水検出部２１０のインピーダンスが高くなり、ローパスフィルタのカットオフ周波数が低くなって、ローパスフィルタの出力は平均化された直流になる。すなわち、計測回路２０１は、交流信号の平均電圧を計測することになる。この計測回路２０１の出力は、判定回路２０２に供給される。   When water is present at the connection portion between the tank 110 and the flow path 190, the pair of electrodes 111 are short-circuited, and the AC signal supplied from the AC signal supply unit 220 is input to the low-pass filter. By this low-pass filter, the high-frequency component of the AC signal is cut and the low-frequency component remains. When there is no more water at the connection site, the impedance of the water detection unit 210 increases, the cutoff frequency of the low-pass filter decreases, and the output of the low-pass filter becomes an averaged direct current. That is, the measurement circuit 201 measures the average voltage of the AC signal. The output of the measurement circuit 201 is supplied to the determination circuit 202.

判定回路２０２は、抵抗２１４と、トランジスタ２１５とを備える。抵抗２１４はゲート抵抗である。トランジスタ２１５は、ゲート電圧が閾値電圧に達すると、導通状態となり、ソースとドレインとの間に電流が流れる。すなわち、この判定回路２０２は、計測回路２０１による計測値に基づいて流路１９０に水が存在しているか否かを判定することになる。この判定回路２０２の出力は、制御部２３０に供給される   The determination circuit 202 includes a resistor 214 and a transistor 215. The resistor 214 is a gate resistor. When the gate voltage reaches the threshold voltage, the transistor 215 becomes conductive, and a current flows between the source and the drain. That is, the determination circuit 202 determines whether or not water is present in the flow path 190 based on the measurement value obtained by the measurement circuit 201. The output of the determination circuit 202 is supplied to the control unit 230.

図３は、本発明の実施の形態におけるタンク１１０の底部１１９の外観例を示す図である。タンク１１０は、底部１１９において流路１９０に接続される。このタンク１１０と流路１９０との接続部位において、水検出部２１０の一対の電極１１１が設けられる。   FIG. 3 is a diagram showing an example of the appearance of the bottom 119 of the tank 110 in the embodiment of the present invention. The tank 110 is connected to the flow path 190 at the bottom 119. A pair of electrodes 111 of the water detection unit 210 is provided at a connection portion between the tank 110 and the flow path 190.

タンク１１０に水が貯まっている状態であれば、一対の電極１１１の間は水を介して導通した状態となり、交流信号供給部２２０から供給された交流信号がそのままローパスフィルタに入力される。   If water is stored in the tank 110, the pair of electrodes 111 is in a conductive state via water, and the AC signal supplied from the AC signal supply unit 220 is input to the low-pass filter as it is.

その後、タンク１１０に貯まっていた水が流路１９０に排出されると、底部１１９において水がほぼなくなって一対の電極１１１の間は湿った状態となる。このように水がほぼなくなって湿った状態では、水による抵抗値が増大するため、一対の電極１１１および水と、抵抗２１２および容量２１３とによって構成されるローパスフィルタの遮断周波数が低下し、この影響を受けて交流信号が減衰して、直流成分が出力されるようになる。この直流成分は、平均電圧に相当する。   After that, when the water stored in the tank 110 is discharged to the flow path 190, the water is almost lost at the bottom portion 119, and the pair of electrodes 111 becomes wet. In this way, when the water is almost gone and the humidity is increased, the resistance value due to the water increases, so that the cutoff frequency of the low-pass filter constituted by the pair of electrodes 111 and water, the resistor 212 and the capacitor 213 decreases, and this Under the influence, the AC signal is attenuated and a DC component is output. This DC component corresponds to the average voltage.

このように、一対の電極１１１の間の水の状態に従って水検出部２１０による検知が行われる。なお、この水検出部２１０は、タンク１１０から流路１９０に水が流れて、タンク１１０が空の状態に遷移したタイミングを検知するものであり、一対の電極１１１の間が湿った状態になることを想定している。一対の電極１１１の間が完全に乾いた状態においては一対の電極１１１の間は絶縁状態となるが、そのような状態については水検出部２１０の検出対象ではない。   In this manner, detection by the water detection unit 210 is performed according to the state of water between the pair of electrodes 111. The water detection unit 210 detects the timing at which water flows from the tank 110 to the flow path 190 and the tank 110 transitions to an empty state, and the space between the pair of electrodes 111 becomes wet. Assumes that. In a state where the pair of electrodes 111 is completely dry, the pair of electrodes 111 is in an insulated state, but such a state is not a detection target of the water detection unit 210.

図４は、本発明の実施の形態における交流信号供給部２２０から供給される交流信号と計測回路２０１の出力信号との関係例を示す図である。ここでは、交流信号の振幅としてＸボルトを想定している。   FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship example between the AC signal supplied from the AC signal supply unit 220 and the output signal of the measurement circuit 201 according to the embodiment of the present invention. Here, X volts is assumed as the amplitude of the AC signal.

交流信号供給部２２０から供給された交流信号のデューティ比が５０％の場合、すなわち、電圧０ボルトと電圧Ｘボルトとの時間的割合が同じ場合には、計測回路２０１の出力信号は、略（Ｘ／２）ボルトとなる。   When the duty ratio of the AC signal supplied from the AC signal supply unit 220 is 50%, that is, when the time ratio between the voltage 0 volts and the voltage X volts is the same, the output signal of the measurement circuit 201 is approximately ( X / 2) bolt.

一方、交流信号供給部２２０から供給された交流信号のデューティ比が１２．５％の場合、すなわち、電圧０ボルトと電圧Ｘボルトとの時間的割合が７対１の場合には、計測回路２０１の出力信号は、略（Ｘ／８）ボルトとなる。   On the other hand, when the duty ratio of the AC signal supplied from the AC signal supply unit 220 is 12.5%, that is, when the time ratio between the voltage 0 volts and the voltage X volts is 7: 1, the measurement circuit 201 Output signal is approximately (X / 8) volts.

このように、交流信号のデューティ比を下げると、出力信号も下がることがわかる。ただし、実際の回路においては、水検出部２１０の回路における抵抗の影響によって分圧が生じ得るため、これらの値は正確な数値を示さない可能性がある。   Thus, it can be seen that when the duty ratio of the AC signal is lowered, the output signal is also lowered. However, in an actual circuit, voltage division may occur due to the influence of resistance in the circuit of the water detection unit 210, and these values may not show accurate numerical values.

図５は、本発明の実施の形態における交流信号供給部２２０から供給される交流信号のデューティ比と計測回路２０１の出力信号との関係例を示す図である。   FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship example between the duty ratio of the AC signal supplied from the AC signal supply unit 220 and the output signal of the measurement circuit 201 in the embodiment of the present invention.

計測回路２０１の出力信号の出力電圧Ｖは、この図に示すように、交流信号のデューティ比Ｄとほぼ比例関係にある。また、交流信号の平均電圧Ｙを高くすると、計測回路２０１の出力信号の出力電圧Ｖも高くなる。一方、交流信号の周波数には大きな影響を受けず、周波数を変更しても、計測回路２０１の出力信号の出力電圧Ｖに大きな変化は生じない。   The output voltage V of the output signal of the measurement circuit 201 is substantially proportional to the duty ratio D of the AC signal, as shown in this figure. Further, when the average voltage Y of the AC signal is increased, the output voltage V of the output signal of the measurement circuit 201 is also increased. On the other hand, the frequency of the AC signal is not significantly affected, and even if the frequency is changed, the output voltage V of the output signal of the measurement circuit 201 does not change greatly.

この実施の形態においては、判定回路２０２において検出可能な電圧の最大値を出力電圧Ｖが下回るように、デューティ比Ｄを低減させることにより、水の有無に起因する出力電圧Ｖの差異を的確に判定することができる。   In this embodiment, by reducing the duty ratio D so that the output voltage V falls below the maximum value of the voltage that can be detected by the determination circuit 202, the difference in the output voltage V due to the presence or absence of water is accurately determined. Can be determined.

図６および図７は、本発明の実施の形態における計測回路２０１の出力信号の時間遷移の一例を示す図である。縦軸は計測回路２０１の出力信号であり、横軸は経過時間である。タンク１１０の水がなくなり計測回路２０１の出力信号の出力電圧が次第に収束していく様子を示している。図６は交流信号供給部２２０から供給される交流信号のデューティ比が５０％の場合、図７は交流信号供給部２２０から供給される交流信号のデューティ比が２．４％の場合をそれぞれ示している。なお、ここでは、交流信号供給部２２０から供給される交流信号の振幅として３．３ボルトを想定している。   6 and 7 are diagrams showing an example of the time transition of the output signal of the measurement circuit 201 in the embodiment of the present invention. The vertical axis is the output signal of the measurement circuit 201, and the horizontal axis is the elapsed time. This shows how the water in the tank 110 runs out and the output voltage of the output signal of the measuring circuit 201 gradually converges. 6 shows a case where the duty ratio of the AC signal supplied from the AC signal supply unit 220 is 50%, and FIG. 7 shows a case where the duty ratio of the AC signal supplied from the AC signal supply unit 220 is 2.4%. ing. Here, 3.3 volts is assumed as the amplitude of the AC signal supplied from AC signal supply unit 220.

デューティ比が５０％の場合においては、水が無くなって湿った状態になると、計測回路２０１の出力信号の出力電圧は、交流信号供給部２２０から供給された交流信号の振幅の半分程度に収束する。このため、水の有無を検出する判定回路２０２のトランジスタ２１５の閾値は、その値より高くなるような精度が要求される。   In the case where the duty ratio is 50%, when there is no water and the state becomes damp, the output voltage of the output signal of the measuring circuit 201 converges to about half the amplitude of the AC signal supplied from the AC signal supply unit 220. . For this reason, the threshold value of the transistor 215 of the determination circuit 202 that detects the presence or absence of water is required to have an accuracy that is higher than that value.

一方、デューティ比が２．４％の場合においては、水が無くなって湿った状態になると、計測回路２０１の出力信号の出力電圧は、デューティ比が５０％の場合よりも低い電圧に収束する。このため、判定回路２０２のトランジスタ２１５の閾値は、このときの出力電圧を上回る値であればよい。すなわち、デューティ比を下げることにより閾値の設定範囲が広くなり、トランジスタ２１５の閾値として要求される精度は低くなる。これにより、閾値にばらつきがあるような精度が低いトランジスタを利用しても、安定して水切れを検知することができるようになる。   On the other hand, when the duty ratio is 2.4%, when there is no water and the state becomes damp, the output voltage of the output signal of the measuring circuit 201 converges to a lower voltage than when the duty ratio is 50%. Therefore, the threshold value of the transistor 215 in the determination circuit 202 may be a value that exceeds the output voltage at this time. That is, by reducing the duty ratio, the threshold setting range is widened, and the accuracy required as the threshold value of the transistor 215 is reduced. As a result, even if a transistor with low accuracy such that the threshold value varies is used, it becomes possible to detect water drain stably.

［処理手順］
図８は、本発明の実施の形態における制御装置２００の処理手順例を示す流れ図である。 [Processing procedure]
FIG. 8 is a flowchart showing a processing procedure example of the control device 200 according to the embodiment of the present invention.

タンク１１０に水が貯まっている状態で、水検出部２１０による検知が開始する（ステップＳ９１１）。この状態では、ポンプ１２０はタンク１１０から水を吸い出して流路１９０に出力させる動作を行う。   In a state where water is stored in the tank 110, detection by the water detection unit 210 is started (step S911). In this state, the pump 120 performs an operation of sucking water from the tank 110 and outputting it to the flow path 190.

水検出部２１０は、タンク１１０と流路１９０との間の接続部位に水が存在しているか否かを検知する（ステップＳ９１２）。そして、水が無くなって湿った状態を検知すると（ステップＳ９１２：Ｙｅｓ）、制御部２３０はタイマのカウントを開始する（ステップＳ９１３）。このタイマは明示していないが、制御部２３０の内部タイマであり、ハードウェアのタイマであってもよく、ソフトウェアによるタイマであってもよい。   The water detection unit 210 detects whether or not water is present at a connection site between the tank 110 and the flow path 190 (step S912). Then, when it is detected that the water has run out and is damp (step S912: Yes), the control unit 230 starts counting the timer (step S913). Although this timer is not explicitly shown, it is an internal timer of the control unit 230 and may be a hardware timer or a software timer.

タイマのカウント値が所定の値に達すると、制御部２３０はモータ１３０の動作を停止させる（ステップＳ９１５）。これにより、ポンプ１２０はタンク１１０から水を吸い出す動作を停止する。この動作停止は、その時点の水検出部２１０における検知結果とは無関係に行われる。タンク１１０の底部１１９において発生した泡などの影響による水の誤検知によって、無駄に動作再開が繰り返されることを防ぐためである。   When the count value of the timer reaches a predetermined value, the control unit 230 stops the operation of the motor 130 (step S915). As a result, the pump 120 stops the operation of sucking out water from the tank 110. This operation stop is performed regardless of the detection result in the water detection unit 210 at that time. This is to prevent unnecessary resumption of operation due to erroneous detection of water due to the influence of bubbles or the like generated at the bottom 119 of the tank 110.

そして、通知部２５０は、タンク１１０に水が無くなった状態である旨の通知を行う（ステップＳ９１６）。ユーザはこの通知を通信端末において受信し、タンク１１０に水が無くなったことを認識する。   Then, the notification unit 250 notifies that the tank 110 is out of water (step S916). The user receives this notification at the communication terminal and recognizes that the tank 110 has run out of water.

［通知表示］
図９は、本発明の実施の形態における通知部２５０による通知の表示例を示す図である。 [Notification Display]
FIG. 9 is a diagram showing a display example of notification by the notification unit 250 according to the embodiment of the present invention.

水が無くなって湿った状態が検知されると、通知部２５０は、近距離無線通信によりその旨の通知を発信する。ユーザが使用する通信端末においてこの通知を受信すると、例えば、「タンクの水が空です。給水してください。」といった表示が通信端末の表示部に表示される。これにより、タンク１１０に水が無くなったことをユーザに認識させて、給水を促すことができる。   When the water is lost and the wet state is detected, the notification unit 250 transmits a notification to that effect by short-range wireless communication. When this notification is received by the communication terminal used by the user, for example, a display such as “the tank water is empty. Please supply water” is displayed on the display unit of the communication terminal. As a result, the user can be made aware that the tank 110 has run out of water, and can be urged to supply water.

このように、本発明の実施の形態によれば、交流信号供給部２２０から供給される交流信号のデューティ比を判定回路２０２が検出可能な電圧の範囲に応じて設定することにより、判定回路２０２に用いられるトランジスタの要求精度を低くして、タンク１１０の水切れの安定した検知を行うことができる。   As described above, according to the embodiment of the present invention, the determination circuit 202 is set by setting the duty ratio of the AC signal supplied from the AC signal supply unit 220 according to the voltage range that the determination circuit 202 can detect. Therefore, the required accuracy of the transistor used for the above can be reduced, and the water shortage of the tank 110 can be detected stably.

なお、上述の実施の形態は本発明を具現化するための一例を示したものであり、実施の形態における事項と、特許請求の範囲における発明特定事項とはそれぞれ対応関係を有する。同様に、特許請求の範囲における発明特定事項と、これと同一名称を付した本発明の実施の形態における事項とはそれぞれ対応関係を有する。ただし、本発明は実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において実施の形態に種々の変形を施すことにより具現化することができる。   Note that the above-described embodiment shows an example for embodying the present invention, and the matters in the embodiment and the invention-specific matters in the claims have a corresponding relationship. Similarly, the matters specifying the invention in the claims and the matters in the embodiment of the present invention having the same names as the claims have a corresponding relationship. However, the present invention is not limited to the embodiment, and can be embodied by making various modifications to the embodiment without departing from the scope of the invention.

１００ 貯水装置
１１０ タンク
１１１ 電極
１１９ タンクの底部
１２０ ポンプ
１３０ モータ
１９０ 流路
２００ 制御装置
２０１ 計測回路
２０２ 判定回路
２１０ 水検出部
２１１、２１２、２１４ 抵抗
２１３ 容量
２１５ トランジスタ
２２０ 交流信号供給部
２３０ 制御部
２５０ 通知部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Water storage apparatus 110 Tank 111 Electrode 119 Tank bottom part 120 Pump 130 Motor 190 Flow path 200 Control apparatus 201 Measuring circuit 202 Judgment circuit 210 Water detection part 211,212,214 Resistance 213 Capacity | capacitance 215 Transistor 220 AC signal supply part 230 Control part 250 Notification section

Claims (4)

貯水装置におけるタンクと流路との間の接続部位に設けられて前記流路に露出した一対の電極と、
前記一対の電極の一方に所定のデューティ比を有する矩形波の交流信号を供給する供給部と、
前記一対の電極の他方から出力される交流信号の平均電圧を計測する計測部と、
前記計測部による計測値に基づいて前記流路に水が存在しているか否かを判定する判定部と
を具備し、
前記交流信号の前記所定のデューティ比は、前記判定部が検出可能な電圧の範囲に応じて設定される
水センサ装置。 A pair of electrodes provided in the connection portion between the tank and the flow path in the water storage device and exposed to the flow path;
A supply unit that supplies a rectangular wave AC signal having a predetermined duty ratio to one of the pair of electrodes;
A measuring unit for measuring an average voltage of an AC signal output from the other of the pair of electrodes;
A determination unit that determines whether water is present in the flow path based on a measurement value by the measurement unit;
The water sensor device in which the predetermined duty ratio of the AC signal is set according to a voltage range that can be detected by the determination unit. 前記判定部の判定結果に基づく通知を近距離無線通信により発信する通知部をさらに備える請求項１記載の水センサ装置。   The water sensor device according to claim 1, further comprising a notification unit that transmits a notification based on a determination result of the determination unit through short-range wireless communication. 貯水装置におけるタンクと流路との間の接続部位に設けられて前記接続部位に水が存在しているか否かを検知する水センサ装置と、
前記タンクから水を吸い出して前記流路に出力するポンプの動作を前記水センサ装置の検知結果に応じて制御する制御部と
を具備し、
前記水センサ装置は、
前記流路に露出した一対の電極と、
前記一対の電極の一方に所定のデューティ比を有する矩形波の交流信号を供給する供給部と、
前記一対の電極の他方から出力される交流信号の平均電圧を計測する計測部と、
前記計測部による計測値に基づいて前記流路に水が存在しているか否かを判定する判定部と
を備え、
前記交流信号の前記所定のデューティ比は、前記判定部が検出可能な電圧の範囲に応じて設定される
制御装置。 A water sensor device that is provided at a connection portion between a tank and a flow path in the water storage device and detects whether water exists in the connection portion;
A controller that controls the operation of a pump that sucks out water from the tank and outputs the water to the flow path according to the detection result of the water sensor device;
The water sensor device
A pair of electrodes exposed in the flow path;
A supply unit that supplies a rectangular wave AC signal having a predetermined duty ratio to one of the pair of electrodes;
A measuring unit for measuring an average voltage of an AC signal output from the other of the pair of electrodes;
A determination unit that determines whether water is present in the flow path based on a measurement value by the measurement unit;
The control device in which the predetermined duty ratio of the AC signal is set according to a voltage range that can be detected by the determination unit. 前記制御部は、前記接続部位において水が存在していないことを前記水センサ装置が検知した場合、その後の前記水センサ装置の検知結果にかかわらず、所定時間後に前記ポンプの動作を停止させる
請求項３記載の制御装置。 When the water sensor device detects that water does not exist at the connection site, the control unit stops the operation of the pump after a predetermined time regardless of a detection result of the water sensor device thereafter. Item 4. The control device according to Item 3.
JP2016039687A 2016-03-02 2016-03-02 Water sensor device and controller Pending JP2017156220A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016039687A JP2017156220A (en) 2016-03-02 2016-03-02 Water sensor device and controller

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016039687A JP2017156220A (en) 2016-03-02 2016-03-02 Water sensor device and controller

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2017156220A true JP2017156220A (en) 2017-09-07

Family

ID=59808731

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016039687A Pending JP2017156220A (en) 2016-03-02 2016-03-02 Water sensor device and controller

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2017156220A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108759977A (en) * 2018-04-27 2018-11-06 青岛海尔科技有限公司 A kind of immersion detection device
KR102112449B1 (en) * 2019-06-16 2020-05-18 주식회사 에프램 A Capacitive Water Level Sensor
CN111380569A (en) * 2018-12-26 2020-07-07 爱信精机株式会社 Touch sensor device
CN114776568A (en) * 2022-04-14 2022-07-22 深圳市杉川机器人有限公司 Water shortage protection device and method for water pump

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108759977A (en) * 2018-04-27 2018-11-06 青岛海尔科技有限公司 A kind of immersion detection device
CN111380569A (en) * 2018-12-26 2020-07-07 爱信精机株式会社 Touch sensor device
CN111380569B (en) * 2018-12-26 2024-03-29 株式会社爱信 Touch sensor device
KR102112449B1 (en) * 2019-06-16 2020-05-18 주식회사 에프램 A Capacitive Water Level Sensor
CN114776568A (en) * 2022-04-14 2022-07-22 深圳市杉川机器人有限公司 Water shortage protection device and method for water pump

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2017156220A (en) Water sensor device and controller
US8599169B2 (en) Touch sense interface circuit
JP6304714B2 (en) Method for detecting and identifying a receiver in an inductive power transfer system
JP6198855B2 (en) Wireless charger
TWI392877B (en) Capacitor sensing circuit and capacitor difference sensing method
CN110243433B (en) Water shortage detection system and method for atomizer and atomizer
CN105371906B (en) Electromagnetic flowmeter with frequency conversion type liquid conductivity measuring function
US9152193B2 (en) Power supply acoustic noise mitigation
US10006971B2 (en) Detection device
JP5069867B2 (en) Liquid level detector
JP6736704B2 (en) Method for detecting receiver and inductive power transfer system
KR20150072651A (en) Apparatus and method for detecting over voltage or low voltage
CN203848902U (en) Water level detector
CN110221644B (en) Chip and external RSET resistance open circuit monitoring circuit thereof
JP6957794B2 (en) Inspection equipment
JP6938810B2 (en) Inspection equipment
JP2020145601A (en) Detection device
TWI414989B (en) Contorl method applied to touch panel for determining touch detection manner employed by touch panel and control circuitry thereof
JPWO2018062292A1 (en) Power status determination device
TWI462002B (en) Signal processor, touch judgment device and touch judgment method
JP6911238B2 (en) Inspection equipment
JP6911239B2 (en) Inspection equipment
TWI570694B (en) A liquid crystal light source generating system, a power conversion device, and a dummy load circuit
KR101815104B1 (en) Power driving apparatus and controlling method thereof
WO2020059825A1 (en) Dispensing system and control method for dispensing system