掃地機器人水箱液位檢測方案

掃地機器人在家庭中的普及率越來越高，產品也隨之越來越智能化。掃地機器人工作時，高精度檢測水箱液位狀態，甚至及時提醒用戶該及時加水是掃地機器人智能化中很重要的一環。本方案提供了一種利用敏源傳感高精度數字電容傳感芯片MDC04檢測掃地機器人水箱液位變化，并成功將水箱液位分成4檔連續液位的檢測方案。

方案檢測原理是通過一對電極檢測水箱液位帶來的電容變化。方案演示采用敏源傳感MESK環境傳感評估板作為上位機實現和存儲數據， MDC04小PCB布置在被測物附近將電容信號轉成數字量。

MESK環境傳感評估板

MDC04小PCB采集板

MDC04是一款4通道測量的高精度電容調理芯片，每個通道可測量電容兩極之間的互感電容，芯片內置LDO、溫度傳感、EEPROM等電路，具有精度高、抗干擾性能好、測量范圍寬、數字化輸出、功耗成本低等優勢。

MDC04系統架構圖

MDC04產品詳情請見敏源官網：
http://www.longwaytour.com/productinfo/1077145.html

設計目標：

可成功將掃地機器人水箱液位分成不低于4檔的液位檢測，并不受水質類別，如干凈水、污水、含洗滌液等影響，特別的設計難點是掃地機器人水箱在應用中有不同姿態改變, 希望判斷結果一致。

方案設計：

實驗中電極設計如下圖所示。實驗思路是通過內插電極布置在水盒中中心部位，可將由于液位晃動、姿態傾斜的影響抵消補償，使得隨液位的增加電容有明顯變化趨勢。

方案設計

實驗過程：

實驗中，分別使用不用的水質，如干凈水、污水、含洗滌液的清潔水等，進行分組試驗。

不同水質實驗

不同水質情況下實驗數據如下表所示。

不同水質下的水箱液位變化

針對掃地過程中掃地機器人水箱會處于各種不同狀態這一情況，實驗中也進行了水箱正立、前傾、后傾、左傾、右傾等不同情況測試。

不同姿態實驗

不同姿態下實驗數據如下表所示。

通過以上方案設計及實驗，可見通過內插電極的合理布局，可以克服掃地機器人水箱液位不同水質、不同姿態下的液位變化。電容隨液位接近線性的正比變化規律簡化了閾值判斷的設計，可以達到水箱4檔液位的可靠區分。

更多方案詳情，請咨詢：sales@mysentech.com。