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金灶 V9 自動燒茶爐采用電容式連續(xù)水位檢測 + MCU 處理 + 分段 LED 顯示方案，核心是通過絕緣金屬探針與壺體 / 水形成的電容變化，將水位高度轉(zhuǎn)為電信號，經(jīng) MCU 處理后驅(qū)動水位燈顯示，并聯(lián)動上水 / 加熱控制。
一、核心檢測原理（電容式，非電極導(dǎo)電）
V9 的水位探針為單根絕緣金屬桿（外層絕緣層，頂端裸露金屬），與金屬壺體構(gòu)成電容兩極，壺內(nèi)水為介質(zhì)，形成可變電容 Cx，R201 為該電容的限流 / 采樣電阻，電路看似 “無回路”，實際是交流充放電 + 電容值檢測，而非直流導(dǎo)電回路。
1. 電容與水位的關(guān)系
電容公式：C = ε·S/d
ε：介質(zhì)介電常數(shù)（水≫空氣）
S：探針與水的正對面積（水位越高，浸沒面積越大，S 越大）
d：絕緣層厚度（固定）
水位上升→浸沒面積 S 增大→Cx 增大；水位下降→Cx 減小，實現(xiàn)連續(xù)水位→連續(xù)電容值的轉(zhuǎn)換。
2. 電路檢測機制（RC 充放電 + 時間測量）
核心電路結(jié)構(gòu)：MCU I/O 口 → R201 → 水位探針（Cx） → 壺體（GND），工作分兩步：
充電階段
MCU 將 I/O 設(shè)為推挽輸出高電平，經(jīng) R201 向 Cx 充電，電壓按指數(shù)上升：
Vc(t)=Vcc·(1-e^(-t/RCx))，時間常數(shù) τ=R201・Cx
Cx 越大→τ 越大→充電到閾值電壓的時間 T 越長。
采樣階段
MCU 切換 I/O 為輸入模式，啟動內(nèi)部定時器，記錄電壓升至邏輯高閾值（如 0.7Vcc）的時間 T，通過T∝Cx∝水位高度，將時間值換算為實際水位。 |
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