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检测电路、检测装置及清洁设备的制作方法

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1.本技术属于机器人技术领域,尤其涉及一种检测电路、检测装置及清洁设备。


背景技术:

2.目前,液体检测方式的应用越来越广泛,例如,液体检测方式可应用于机器人中,具体地,可用于检测机器人中的水箱是否有水。然而,目前的液体检测方式的准确度较为低下。


技术实现要素:

3.本技术的目的在于提供一种检测电路、检测装置及清洁设备,旨在解决目前的液体检测方式的准确度较为低下的问题。
4.本技术实施例的第一方面提了一种检测电路,与主控电路连接,所述检测电路包括:
5.电容采集电路,所述电容采集电路用于采集过液件的目标位置的当前电容值,并生成电容采集信号;
6.参考电容电路,用于提供参考电容信号;以及
7.电容变化检测电路,与所述电容采集电路和所述参考电容电路连接,所述电容变化检测电路用于比较所述电容采集信号和所述参考电容信号的大小,并输出检测信号到所述主控电路,所述主控电路根据所述检测信号判断所述过液件是否有液体。
8.在一个实施例中,所述电容采集电路设置于所述过液件的外侧。
9.在一个实施例中,所述电容采集电路包括电容感应极片和第一电阻,所述电容感应极片贴附于所述过液件的外壁面,所述电容感应极片和所述第一电阻的第一端连接,所述第一电阻的第二端和所述电容变化检测电路的第一输入端连接。
10.在一个实施例中,所述参考电容电路包括第一电容和第二电阻,所述第一电容的第一端和所述第二电阻的第一端连接,所述第二电阻的第二端和所述电容变化检测电路的第二输入端连接,所述第一电容的第二端接地。
11.在一个实施例中,所述第一电阻和所述第二电阻的阻值相等。
12.本技术实施例的第二方面提了一种检测装置,包括:
13.pcb板(printed circuit board,印刷电路板);和
14.如本技术实施例的第一方面所述的检测电路,所述检测电路设置于所述pcb板上。
15.在一个实施例中,所述pcb板包括第一金属层、第二金属层以及中间绝缘层,所述第一金属层、所述中间绝缘层以及所述第二金属层从下到上依次设置,所述第一金属层作为所述检测电路的电容感应极片,其余的所述检测电路设置于所述pcb板的第二金属层上。
16.在一个实施例中,所述pcb板设置于所述过液件的外侧,且所述pcb板的第一金属层与所述过液件的外壁面贴合。
17.本技术实施例的第三方面提了一种清洁设备,包括:
18.过液件;
19.主控电路;以及
20.第一装置,所述第一装置包括如本技术实施例的第二方面所述的检测装置,所述第一装置与所述主控电路连接,且设置于所述过液件上。
21.在一个实施例中,所述清洁设备还包括:
22.第二装置,所述第二装置包括如本技术实施例的第二方面所述的检测装置,所述第二装置与所述主控电路连接,所述过液件包括储液装置和输液管道,所述第一装置设置于所述输液管道远离所述储液装置的一侧,所述第二装置设置于所述输液管道靠近所述储液装置的一侧。
23.上述的检测电路,通过采用电容采集电路、参考电容电路以及电容变化检测电路,实现了对过液件的目标位置的当前电容值的采集并生成为电容采集信号,进而根据该电容采集信号与参考电容电路输出的参考电容信号的大小比较输出检测信号到主控电路,由主控电路根据该检测信号判断过液件是否有液体经过,即能够通过对过液件的目标位置的电容进行检测以准确地判断出过液件是否有液体,如此,能够大大提高液体检测的准确度。
附图说明
24.图1为本技术一实施例提供的检测电路的电路示意图;
25.图2为图1所示的检测电路的示例电路原理图;
26.图3为本技术一实施例提供的检测装置的pcb板的结构示意图;
27.图4为图3所示的pcb板的位置示意图;
28.图5为图4所示的pcb板的另一位置示意图;
29.图6为本技术一实施例提供的清洁设备的示意图。
具体实施方式
30.为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术,并不用于限定本技术。
31.需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
32.需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术的限制。
33.此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
34.图1示出了本技术实施例的第一方面提供的检测电路10的电路示意图,为了便于
说明,仅示出了与本实施例相关的部分,详述如下:
35.本实施中的检测电路10,与主控电路20连接,检测电路10包括:电容采集电路100、参考电容电路200以及电容变化检测电路300,电容采集电路100的输出端和电容变化检测电路300的第一输入端连接,参考电容电路200的输出端和电容变化检测电路300的第二输入端连接。电容采集电路100用于采集过液件30的目标位置的当前电容值,并根据所述当前电容值生成电容采集信号。参考电容电路200用于提供参考电容信号。电容变化检测电路300用于比较电容采集信号和参考电容信号的大小,并输出检测信号到主控电路20,主控电路20根据检测信号判断过液件30是否有液体。
36.作为示例而非限定的是,主控电路20可以由单片机等微处理器构成。其中,主控电路20可以为该过液件30所在的设备或用液装置中的内部主控芯片,主控电路20也可以为独立的主控芯片。电容采集电路100可以由电容感应极片110构成,参考电容电路200可以由固定电容构成。电容变化检测电路300可以由电容检测芯片或电容触摸感应器等构成,例如,电容变化检测电路300可以采用型号为sc01的单键电容触摸感应器。电容变化检测电路300也可以由比较器构成。
37.可以理解的是,电容采集信号为与当前电容值相关联的电压信号,其中,当前电容值增大,则电容采集信号的电压值增大;反之,当前电容值减小,则电容采集信号的电压值减小。参考电容信号为与参考电容值相关联的电压信号,其中,参考电容值增大,则参考电容信号的电压值增大;反之,参考电容值减小,则电容采集信号的电压值减小。电容变化检测电路300通过比较电容采集信号和参考电容信号的大小,进而实现对当前电容值和参考电容值的大小比较。
38.其中,过液件30为用于进行液体流通和/或液体存储的构件。作为示例而非限定的是,过液件30可包括储液装置(如水箱)和/或输液管道和/或泵阀。其中,所述储液装置用于存储液体,所述储液装置还可用于向用液装置提供液体,储液装置和用液装置可通过输液管道连接,若储液装置中有液体,液体可通过输液管道流向用液装置,用液装置可使用液体,所述液体可为水。
39.可选的,过液件30的目标位置可以为过液件30中靠近用液装置的一侧,从而通过对该目标位置进行液体检测,来判断用液装置是否能够正常用液。
40.可以理解的是,电容采集信号、参考电容信号可以为电压信号,比较电容采集信号和参考电容信号的大小,具体可以为比较电容采集信号和参考电容信号的电压大小;当当前电容值越大时,电容采集信号越大,反之,当当前电容值越小时,电容采集信号越小。参考电容信号表征参考电容值。检测信号为可以电平信号。例如,当电容采集信号小于参考电容信号时,即当前电容值小于参考电容值时,电容变化检测电路300输出为低电平的检测信号;当电容采集信号大于或等于参考电容信号时,即当前电容值大于或等于参考电容值时,电容变化检测电路300输出为高电平的检测信号。此时,低电平的检测信号表征过液件30没有液体经过,或液体流量过小无法满足用液需求;高电平的检测信号表征过液件30有液体经过。或者,在其他实施例中,也可以为,当电容采集信号小于参考电容信号时,即当前电容值小于参考电容值时,电容变化检测电路300输出为高电平的检测信号;当电容采集信号大于或等于参考电容信号时,即当前电容值大于或等于参考电容值时,电容变化检测电路300输出为低电平的检测信号。
41.上述的检测电路10,采用电容采集电路100、参考电容电路200以及电容变化检测电路300,实现了对过液件30的当前电容值的采集并生成为电容采集信号,进而根据该电容采集信号与参考电容电路200输出的参考电容信号的大小比较输出检测信号到主控电路20,由主控电路20根据该检测信号判断过液件30是否有液体经过,如此,能够大大提高液体检测的准确度。另外,通过对过液件30的目标位置的电容检测来判断过液件30的目标位置是否有液体,能够避免出现由于非目标位置有液体而同理认为目标位置有液体的误判断。例如,过液件30为输液管道,储液装置和用液装置通过输液管道连接,过液件30的目标位置位于输液管道上,而不位于储液装置上,假设储液装置中有液体,通过上述检测电路10判断出输液管道无液体,进而可判断出用液装置不能正常用液,以避免出现“储液装置中有液体而同理认为输液管道有液体,故用液装置能够正常使用液体”的误判断,从而提高了检测的准确度,解决了传统的液体检测方式中存在的准确度较低的问题。
42.在一个实施例中,电容采集电路100设置于过液件30的外侧。
43.可以理解的是,本实施例中的检测电路,通过将电容采集电路100设置在过液件30的外侧,避免了电容采集电路100与液体直接接触的可能性,从而避免了电容采集电路100由于长期浸泡在液体中而导致的电容短路或腐蚀失效的问题。
44.可以理解的是,整个检测电路10可设置于输液管道的外侧,从而使得安装方便;且当需要检修或者替换检测电路10时,可直接对检测电路10进行检修或者替换,维修成本较低。且本实施例中的检测电路10设置于输液管道的外侧,不需要对检测电路10进行高精度的防水设计,生产工艺更简单,且成本更低。另,通过上述检测电路10,能够判断出输液管道上的目标位置是否有液体经过,若输液管道没有液体经过,则可判断出用液设备无法正常用液的原因可能是输液管道破损。
45.请参阅图2,在一个实施例中,电容采集电路100包括电容感应极片110和第一电阻r1,电容感应极片110贴附于过液件30的外壁面,电容感应极片110和第一电阻r1的第一端连接,第一电阻r1的第二端和电容变化检测电路300的第一输入端连接。
46.可以理解的是,电容感应极片110包括金属片或金属薄膜。当电容感应极片110所贴合的过液件30有液体流过时,会改变电容感应极片110表面的电介质,电容感应极片110的容值变化,从而输出对应的电容采集信号。本实施例中的电容采集电路100通过采用电容感应极片110和第一电阻r1,实现了对过液件30的电容采集,电路结构简单且成本较低。
47.请参阅图2,在一个实施例中,参考电容电路200包括第一电容c1和第二电阻r2,第一电容c1的第一端和第二电阻r2的第一端连接,第二电阻r2的第二端和电容变化检测电路300的第二输入端连接,第一电容c1的第二端接地。
48.可以理解的是,第一电容c1用于提供参考电容值,第一电容c1的电容值可以根据实际检测需求自主设置。参考电容值可以等于过液件30无液体经过时的电容值。参考电容电路200根据该参考电容值输出对应的参考电容信号。
49.可选的,在一个实施例中,第一电阻r1和第二电阻r2的阻值相等。
50.可以理解的是,本实施例中通过保持第一电阻r1和第二电阻r2的阻值一致,从而使得电容感应极片110与第一电容c1形成对照,使得电容变化检测电路300内部可直接判断电容采集电路100与参考电容电路200输入的电容值,不需要对其中一个做变换处理,使得电路更加简单和直观。
51.请参阅图2,在一个实施例中,电容变化检测电路300包括单键电容触摸感应芯片u1,单键电容触摸感应芯片u1的第一输入端cn1和参考电容电路200连接,单键电容触摸感应芯片u1的第二输入端cn2和电容采集电路100连接,单键电容触摸感应芯片u1的输出端out通过一电阻和主控电路20连接。
52.可以理解的是,本实施例中的单键电容触摸感应芯片u1的第一输入端cn1作为电容变化检测电路300的第二输入端,单键电容触摸感应芯片u1的第二输入端cn2作为电容变化检测电路300的第一输入端。可以理解的是,本实施例中的单键电容触摸感应芯片u1采用型号为sc01的单键电容触摸感应芯片,在其他实施例中,也可以采用其他型号的单键电容触摸感应芯片。
53.可选的,当单键电容触摸感应芯片u1的第一输入端cn1为单键电容触摸感应芯片u1内部的比较器的同相输入端,单键电容触摸感应芯片u1的第二输入端cn2为单键电容触摸感应芯片u1内部的比较器的反相输入端,单键电容触摸感应芯片u1的输出端out为单键电容触摸感应芯片u1内部的比较器的输出端时,电容变化检测电路300输出为低电平的检测信号表征过液件30有液体经过,反之则没有。
54.可选的,当单键电容触摸感应芯片u1的第一输入端cn1为单键电容触摸感应芯片u1内部的比较器的反相输入端,单键电容触摸感应芯片u1的第二输入端cn2为单键电容触摸感应芯片u1内部的比较器的同相输入端,单键电容触摸感应芯片u1的输出端out为单键电容触摸感应芯片u1内部的比较器的输出端时,电容变化检测电路300输出为高电平的检测信号表征过液件30有液体经过,反之则没有。
55.本技术实施例的第二方面提供了一种检测装置,包括:pcb板400和如本技术实施例的第一方面所述的检测电路10,检测电路10设置于pcb板400上。
56.请参阅图3,在一个实施例中,pcb板400包括第一金属层430、第二金属层410以及中间绝缘层420,第一金属层430、中间绝缘层420以及第二金属层410从下到上依次设置,第一金属层430作为检测电路10的电容感应极片110,其余的检测电路10设置于pcb板400的第二金属层410上。
57.可以理解的是,第一金属层430可以通过一个通孔与第二金属层410上的第一电阻r1实现电连接,第一金属层430也可以通过外部接线和位于第二金属层410的第一电阻r1实现电连接。
58.请参阅图4,在一个实施例中,pcb板400设置于过液件30的外侧,且pcb板400的第一金属层430与外壁面贴合。
59.可选的,请参阅图5,在一个实施例中,pcb板400设置于过液件30的外壁面的凹槽内,且pcb板400的第一金属层430与凹槽的底面贴合。
60.可以理解的是,通过在过液件30的外壁面上挖设一凹槽以放置pcb板400,且将pcb板400的第一金属层430与凹槽的底面贴合,实现pcb板400上的电容感应极片110对过液件30的电容变化采集更加灵敏和准确。
61.请参阅图6,本技术实施例的第三方面提供了一种清洁设备,包括:过液件30、主控电路20以及第一装置50,第一装置50包括如本技术实施例的第二方面所述的检测装置,第一装置50与主控电路20连接,且设置于过液件30上。
62.可以理解的是,清洁设备是用于清洁物体的设备,作为示例而非限定的是,清洁设
备可包括机器人(例如扫擦一体的机器人)或者维护站,维护站为用于维护机器人的设备,特别是用于清洁机器人的拖擦件的设备,拖擦件可为拖布清洁设备。
63.本实施例中的清洁设备,通过加入第一装置50,且将第一装置50设置在过液件30上,实现了对清洁设备内部能否正常用液的判断。
64.请参阅图6,在一个实施例中,清洁设备还包括:第二装置60,第二装置60包括如本技术实施例的第二方面所述的检测装置,第二装置60与主控电路20连接,过液件30包括储液装置32和输液管道31,第一装置50设置于输液管道31远离储液装置32的一侧,第二装置60设置于输液管道31靠近储液装置32的一侧。
65.可以理解的是,主控电路20根据第一装置50和第二装置60所输出的检测信号来检测过液件30无液体流经的原因,过液件30无液体流经的原因可为储液装置32内没有存储液体或输液管道31破损。具体的,如下,其中,当检测信号为低电平,表征对应的电容采集电路100的采集点有液体流经,反之,当检测信号为高电平,则表征对应的电容采集电路100的采集点无液体流经。
66.1、当第一装置50输出为低电平的检测信号,第二装置60输出为低电平的检测信号,则清洁设备能正常用水(储液装置32内存储有液体,且输液管道31有液体流经)。
67.2、当第一装置50输出为低电平的检测信号,第二装置60输出为高电平的检测信号,则说明储液装置32内存储有液体,输液管道31破损。
68.3、当第一装置50输出为高电平的检测信号,第二装置60输出为高电平的检测信号,则说明储液装置32内没有存储液体。
69.所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本技术的保护范围。
70.在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
71.以上所述实施例仅用以说明本技术的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本技术的保护范围之内。

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