感知家电设计的未来

模块化电容式液位传感器示例。低成本的一次性薄膜可连接到可重用的电子控制板

在传统上，制冰机水箱和自动饮料出售机中饮料储罐之类应用中的流体测量可以通过采用了各种机械传感器、浮子和开关的系统来实现。这些系统浸没在储罐内部的流体当中，从而会受到腐蚀以及交叉污染。此外，由于自身机械设计的原因，系统精度受到一定的限制，而且需要采用标准的储罐外形，例如圆柱形等，以便提供一致的测量效果。

下一代的传感器已经开始改变这种模式。例如，电容式液位传感器可以通过压敏胶粘剂安装在塑料和玻璃容器的外部，不再与所测量的流体发生接触。在采用了电容技术后，传感器可以区分出空气和水或者其他流体，并且在结合了微处理器后，可以将信号数据发送到控制单元。

传感器处于固态，不含活动部件，所以与机械式设备相比更加精确、可靠。

电容式液位传感器还为家电的设计人员提供了更大的自由度，可以使用非传统形状的储罐，而这在采用传统的机械传感器的条件下是无法实现的。传感器电路基板的选项包括印刷电路板、聚酯柔性电路以及聚酰亚胺柔性电路。某一设计可以将传统的印刷电路板用于平面形状的容器，或者使用极薄的柔性电路来适应曲面形或者空间受约束的应用。这样可以缩小应用的整体体积，提高产品设计的效率.

电容式单点传感器，用于探测独立式家用制冰机水储罐中的液位。该组件将布线整合到泵用电机中，降低系统成本。

传感器内部结构

电容式液位传感器可以测量非导电（非金属）容器中流体的液位或颗粒材料的料位。在结合了可配置的软件后，与传统的机械式传感器相比，该传感器具有更高的精度，安装也更加简便。能够测量传统的设备难于或者无法测量的腐蚀性流体

电容式液位传感器具有多种输出接口选项，包括 USB、I2C、离散信号，甚至是无线协议，并且提供定制的接口。嵌入式软件经配置可实现免维护的自动校准或手动校准功能，达到最高的传感器精度。

非同凡响的传感器

电容式传感器并非全新的概念。这种传感器使智能手机对您的触摸做出响应，或者使您轻触即可控制高级微波炉的加热时间。其新颖之处则在于，在家用电器中采用这类传感器可以探测并测量流体，而趋势似乎是下一代家电的设计人员对这一技术也产生了高度的兴趣

对于有兴趣使用电容式液位传感器的家电设计人员来说，重要的一点是要在设计过程的早期便开始与传感器供应商展开合作。这样可以省时省力的在初步概念阶段整合起传感器，而不是在晚些时候才修改整个系统。此外，如果在初步设计时就考虑使用电容式传感器，那么就可以针对特定的应用方便的进行定制，而且还可以考虑多种不同的传感器方案。

市场上的一种应用就是冰箱的制冰机，其中的电容式流体传感器可以测量制冰过程中使用的水储罐。此外，还存在着许多其他的潜在应用。在洗衣机中，电容式传感器可用于测量水盆中的液位，或者洗衣液的液位。洗碗机配备的传感器则可以在洗涤和漂清周期中控制水和清洁剂的液位

电容式流体传感器的另一应用则是点传感器。这种传感器并不测量液位，而是仅仅报告在该传感器安装在储罐的位置处是否存在流体。可以使用两台这种传感器来调节容器中的流体，其中一台传感器可以指示储罐是否已满，并且关闭流入储罐的流体，而另一台则指示储罐是否已空，并且触发再次注满操作。

新的设计选项

电容式流体传感器可使家电设计人员在从事全新设计时不再受传统的储罐几何外形的限制。例如，可以在紧密的空间内或者造型独特的家电中采用非传统形状的储罐。电容式传感器将罐内液位转换为罐内容积，在使用非传统形状储罐的情况下，这会是一个非常复杂的方程。比如说，如果在储罐一个液位处的容积大于另一个液位，那么采用了定制软件的电容式液位传感器可以自动补偿缺少的容积。此外，如果设计人员希望在产品的一个较偏位置处使用储罐，则可以使用无线协议，在传感器与控制单元之间进行通信。最重要的是，这一技术有助于 OEM 突破设计上的壁垒，让他们在全新的产品中实现各种增强的功能

启用物联网

在物联网开始形成的过程中，智能互联家电的时代即将到来。物联网所使用传感器的功能包括在电器需要流体时提醒进行维护，以及对流体的液位进行监控，从而可在用完前购买并补充。电容式液位传感器将成为物联网的一个主要组成部分，使家用电器更加智能，并且提高决策、交货排程、维护以及采购的效率。

与机械式传感器相比，电容式液位传感器具有更高的精度、可靠性及灵活性，并且将在以后的家电设计中发挥关键性的作用。