能检测物品剩余量的容器及检测装置的制作方法

专利名称：能检测物品剩余量的容器及检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及检测容器内物品剩余量的容器及检测装置。例如，涉及用于检 测喷墨打印机的墨盒里的墨水的剩余量的检测装置。
背景技术：
喷墨打印机正在普及，墨盒用于容纳喷墨打印机的消耗品墨水。作为测量 墨盒中墨水剩余量的方法，传统上，从打印头喷射的墨滴的数量或者所吸收的 墨水量由软件计数，以计算墨水的剩余量。但是，这种由软件计数喷射出的墨 滴的数量或墨水量以计算墨水剰余量的方法中存在着一些打印头喷射的墨滴的 重量的差别。这种差别造成的墨水消耗量的误差累计的情况，造成墨盒中墨水 剩余量计算不准确。然而，精确测量墨盒中墨水的剩余量是必要的。
还有申请号为200710105646, 6的中国专利公开的测量墨盒中墨水剩余量的方法。

发明内容
本发明正是为了解决现有技术中的上述问题而完成的，其目的是提供一种 准确测量墨盒中墨水的剰余量的技术。
为了解决上述任务，本发明采用的技术方案是-
—种能检测物品剩余量的容器及检测装置，其特征在于，包括容器，用 于容纳物品；环行天线，用于发送或者接收电信号；环行天线的引脚与容器中 的物品是直流导通或者交流导通中的一种，环行天线和容器中的物品形成电流 回路，容器中的物品中的电流消耗环行天线的输出功率，容器中的物品的剩余 量变化引起物品中的电流强度变化，引起环行天线的输出功率变化；根据环行 天线的输出功率确定容器中物品的剩余量。
一种能检测物品剩余量的容器及检测装置，其特征在于，包括容器，用 于容纳物品；环行天线，用于发送或者接收电信号；谐振电容，用于与环行天 线组成谐振电路；环行天线的引脚与容器中的物品是直流导通或者交流导通中 的一种，容器中的物品的剩余量变化引起环行天线的电感量变化，引起环行天 线与谐振电容组成的谐振电路的谐振频率变化；根据环行天线与谐振电容组成 的谐振电路的谐振频率确定容器中物品的剩余量。
一种能检测物品剰余量的容器及检测装置，其特征在于，包括容器，用于容纳物品；环行天线，用于发送或者接收电信号；谐振电容，用于与环行天 线组成谐振电路；容器中的物品的剩余量变化引起所述谐振电容容量变化，引 起环行天线与谐搌电容组成的谐振电路的谐振频率变化；根据环行天线与谐振 电容组成的谐振电路的谐振频率确定容器中物品的剩余量。
在所述容器上沿着容器中物品减少时物品髙度降低的方向上安装至少一个 探头，探头与容器内物品是直流导通或者交流导通中的一种，探头与所述环行 天线的引脚连接。
在所述容器上沿着容器中物品减少时物品髙度降低的方向上安装至少一个 探头，探头与容器内物品是直流导通或者交流导通中的一种，探头与所述环行 天线和谐振电容组成的谐振电路连接。
所述环行天线的引脚经由电子元件与所述容器中的物品是直流接触或者交 流接触中的一种。
当环行天线接收到触发信号后，所述环行天线与谐振电容组成的谐振电路
起振0
—种可检测物品剩余量的容器及检测装置，其特征在于，包括容器，用 于容纳物品；发射天线，用于向所述容器中的物品辐射电磁场，所述电磁场在 容器中的物品中产生感生电压和感生电流，物品中的感生电流消耗发射天线的 功率，容器中的物品的剩余量变化引起物品中的感生电流强度变化，引起发射 天线的功率变化；根据发射天线的输出功率确定容器中物品的剩余量。
功率输出部，用于向所述环行天线或者发射天线输出电信号；功率检测部用 于检测所述环行天线或者发射天线的输出功率，频率检测部用于检测所述环行 夭线的输出频率。
所述功率检测部根据检测与功率有关的参数确定环行天线或者发射天线的 输出功率，确定所述容器中物品的剩余量。


图i是本发明实施例中的墨盒140的外观图及实施例1中的示意图; 图2是本发明实施例中的墨盒140的剖面图及实施例1中的示意图; 图3是实施例1中的示意图； 图4是实施例2中的示意图；图5是实施例3中的示意图6是实施例4中的示意图豕
图7是实施例5中的示意图8是实施例6中的示意图9是实施例7中的示意图10是实施例8中的示意图11是实施例9中的示意图12是实施例9中的示意图13是实施例10中的示意图H是环行发射天线300和环行接收天线150绕在磁性材料上的电路示意图。
具体实施例方式
本发明的实施例1如图1和图2所示，图1是墨盒140的外观图，图2是 墨盒140的剖面图。墨盒140作为储存物品的容器，其内部储存有物品作为消 耗品的一种墨水。在墨盒140的下部设有供墨口 110，用于给后述的打印机提供 墨水。
在墨盒140的前面部装有环行接收夭线150，用于接收环行发射天线300发 射的电磁场功率。在墨盒140的侧面沿垂直方向安装有4个金属探头dl, d2， d3和d4。探头dl安装在墨盒140的底部，探头d2安装在dl的上方，探头d3 安装在d2的上方，探头d4安装在d3的上方。当墨盒140中墨水较多时，墨水 液面在探头d4位置时，探头dl， d2， d3和d4都与墨水接触。环行接收天线150 的引脚150—1， 150—2， 150—3， 150_4分别与探头dl， d2， d3， d4连接。引脚 150—2和150_3是接收天线150的中间抽头，150—2是距起始头150_1最近的抽 头，抽头150—3是抽头150—2之后的抽头，引脚150—4是接收天线150的尾端 头。
环行接收天线150引脚150—1经由接触点Vrtl与功率检测部B 200的一个 输入端PB1连接，弓i脚150一4经由接触点Vrt2与功率检测部已200的另一个输 入端PB2连接，接触点Vrtl和Vrt2安装在墨盒140的前面部。
环行发射夭线300安装在打印机的墨盒固定座(没画出)上面，环行发射 天线300的平面与环行接收天线150的平面平行，这两个天线的平面尽量靠近。
功率输出部310的两个输出端分别与环行发射天线300的两个输入引脚连 接，向发射天线300输出频率为ft的发射功率，即向发射天线300的两个引脚 施加发射电压Vtrn，向发射天线300输出发射电流Itrn。功率检测部A 320的两个输入端分别与发射天线300的两个输入引脚相连 接，连接点为Vttl和Vtt2。功率检测部A320可以检测到环行发射天线300上 的发射功率及发射功率变化，可以检测到发射天线300的两个输入引脚Vtt2与 VU1之间的发射电压Vtrn，根据Vtrn可以确定发射天线300的发射功率Ptrn。
下面参照图2说明这个实施例子的工作原理。环行接收天线150接收环行 发射天线300发送的电磁场功率，在接收天线150的各输出引脚之间产生感生 电压。如果把引脚150—1定义为参考点，把引脚150—2， 150—3， 150—4上的电 压分别定义为V150—2, V150—3， V150—4，则满足V150—2<V150—3<V150—4。环行 接收夭线150经由i出引脚150—1 ， 150_2， 150—3， 150_4向安装在墨盒140上 的探头dl, d2， d3， d4输出电压。
如果墨盒140上有一对探头与墨水接触时，假设现在墨水较少，只有探头 dl和d2与墨水接触，这样将有电流从接收天线150的引脚150—2经由探头d2 经由墨水经由探头dl经由引脚150一1形成回路，在接收夭线150中形成电流。 接收天线150中的电流(也是墨水中的电流)消耗发射天线300的发射功率， 使发射天线300的输入引脚接触点Vtt2与Vttl之间的电压下降。这样，功率 检测部A 320能够检测到发射天线300的输入引脚Vtt2和Vttl之间的电压及 电压变化，能够检测到发射天线300的发射功率及发射功率变化。
当接收天线150中的电流变化引起发射天线300的发射功率变化，引起发 射天线300输入引脚Vtt2与Vttl之间的电压变化时，又会引起接收天线150 本身的输出引脚Vrt2与Vrtl之间的电压变化。功率检测部B 200能够检测到 环行接收天线150的输出引脚接触点Vrtl与Vrt2之间的电压及电压变化，从 而确定发射天线300的发射功率及发射功率变化。
当墨盒140中的墨水较多时，探头d4与墨水接触，这时从接收天线150的 引脚150—4经由探头d4流到墨水的电流设为Irdl4。由于接收天线150的引脚 150—4与引脚150—1之间的电压V15(L4大于其它引脚(中间抽头)的电压，所 以Irdl4最大。
当墨水消耗，墨水液面降低后，设只有探头dl， d2和d3与墨水接触，探 头d4没与墨水接触时，这时从接收天线150的引脚150_3经由探头d3流到墨 水的电流设为Irdl3。由于接收天线150的引脚150—3与引脚150—1之间的电压 V150一3小于引脚150—4与引脚150—1之间的电压V150一4，所以Irdl3〈Ird14。
当墨盒140中的墨水继续消耗，墨水较少时，假设这时只有探头dl和d2 与墨水接触，探头d3和d4没与墨水接触时，这时接收天线150和墨水形成的 回路电流设为Irdl2。由于接收天线150的输出引脚150_2距引脚150—1较近， 引脚150—2与引脚150_1之间的电压V150—2较小，所以电流Irdl2较小。Irdl2<Irdl3<Irdl4。
对应于上面所述的墨水液面在不同髙度时，在接收天线150中所产生的电 流(也是经过墨水的电流)Irdl4， Irdl3， Irdl2，设在发射天线300的输入引 脚Vtt2与Vttl之间检测到电压Vtd14， Vtdl3, Vtdl2。较大电流Irdl4对应于 Vtdl4，这时消耗的发射功率较大，所以Vtdl4较小；较小电流Irdl2对应于 Vtdl2，这时消耗的发射功率较小，所以Vtdl2较大。满足Vtdl4<Vtdl3<Vtdl2。
当墨盒140中无墨水时，接收天线150中无电流，这时消耗的发射功率最 小，这时发射天线300输入引脚接触点VU2与Vttl之间的电压最大，设为Vthl; 这时接收天线150的输出引脚接触点Vrt2与Vrtl之间的电压也是暈大，设为 Vrhl。
也就是说，墨水减少时，接收天线150中的电流(也是经过墨水的电流) 减小，消耗的发射天线300的功率减小，在发射天线300的输入引脚Vtt2与V l 之间的电压增髙，同样在接收天线150的输出引脚Vrtl与Vrt2之间的电压增 髙0
功率检测部A 320根据检测到的Vtd14， Vtdl3， Vtdl2和Vthl可以确定墨 盒140中的墨水的剩余量。当功率检测部A320检测到Vtdl4时，表示墨盒140 中的墨水液面在髙于或等于探头d4的位置；检测到Vtdl3时，表示墨水液面在 髙于或等于探头d3的位置而低于探头d4的位置；检测到Vtdl2时，表示墨水 液面在髙于或等于探头d2的位置而低于探头d3的位置；检测到Vthl时，表示 墨盒140中无墨水。功率检测部A 320根据检测到的接触点Vtt2与Vttl之间 的电压可以确定发射天线300的发射功率及发射功率变化。
类似于功率检测部A 320，也可以用功率检测部B 200来检测接触点Vrt2 与Vrtl之间的电压来确定墨盒140中墨水的剩余量。对应于上面所述的墨盒140 中的墨水液面在不同髙度时，在接收天线150中所产生的电流Ird14， Irdl3， Irdl2，在接收天线150的输出引脚接触点Vrt2与Vrtl之间有电压Vrdl4， Vrdl3, Vrdl2。也就是较大电流Irdl4对应于Vrd14，这时消耗的发射功率较大，所以 Vrdl4较小;较小电流Irdl2对应于Vrdl2，这时消耗的发射功率较小，所以Vrd12 较大。Vrdl4<Vrdl3<Vrdl2<Vrhl 。功率检测部B 200根据检测到的Vrdl4， Vrdl3， Vrdl2， Vrhl可以确定墨盒140中墨水剩余量。当功率检测部B 200检测到Vrdl4 时，表示墨盒140中的墨水液面髙于或等于探头d4的位置；检测到Vrdl3时表 示墨水液面在髙于或等于探头d3而低于探头d4的位置；检测到Vfdl2时表示 墨水液面在髙于或等于探头d2而低于探头d3的位置检测到Vrhl时表示墨盒 140中无墨水。功率检测部B 200根据检测到的接触点Vrt2与Vrtl之间的电压 可以确定发射天线300的发射功率及发射功率变化。功率检测部A 320和功率检测部B 200可以只用其中的一个，例如只用功 率检测部A 320而不用功率检测部B 200,如图3所示。
环行接收天线150的任意一个输出引脚都可以经由电子元件与墨盒140上 的探头连接，例如，引脚150_4经由电阻或电容与探头(14连接；引脚150_3经 由另一个电阻或另一个电容与探头d3连接。这些经由电子元件连接的形式都是 等同物。
实施例2如图4所示，环行接收天线150的输出引脚150_2经由电阻R4与 探头d4连接，探头d4经由电阻R3与探头d3连接，探头d3经由电阻R2与探 头d2连接，探头d2经由电阻Rl与探头dl连接，探头dl与接收天线150的另 —个输出引脚150—1连接。探头dl， d2， d3， d4的安装位置和作用与实施例1 相同。
功率检测部B 200的输入端PB1与接收天线150的输入引脚150—1相连接， 连接点为Vrtl;另一个输入头PB2与探头d4相连接，连接点为Vrt2。
环行发射天线300，功率输出部310和功率检测部A 320的功能和连接方法 同实施例1。
当环行发射天线300向环行接收天线150发送电磁场功率时，在环行接收 天线150中产生感生电动势，在接收天线150的输出引脚150_1和150—2之间 产生感生电压。
当墨盒140中的墨水较多时，墨水液面在探头d4位置时，探头dl， d2， d3 和d4都与墨水接触，这时电阻R1， R2和R3都被墨水短路，在Vrt2与Vrtl之 间的电压几乎为O，设为Vrd24,这时串联在墨水与接收夭线150之间的电阻为 R4，接收天线150输出的电流(经过墨水的电流)最大，设为Ird24,这时消耗 发射天线300的功率最大。
当墨水减少，只有探头dl， d2和d3与墨水接触，探头没与墨水接触时， 这时电阻Rl和R2被墨水短路，这时串联在墨水与接收天线150之间的电阻为 (R3+R4)，这时接收天线150输出的电流设为Ird23。由于电阻(R3+R4)大于R4， 所以电流Ird23小于Ird24。这时Vrt2与Vrtl之间的电压等于电阻R3两端的 电压，设为Vrd23，由于这时电阻R3没被墨水短路，所以Vrd23大于Vrd24。
当墨盒140中的墨水继续减少时，设只有探头d2和dl与墨水接触，探头 d3和d4没与墨水接触时，电阻R1被墨水短路，串联在墨水与接收天线150之 间的电阻为(R2+R3+M)。这时接收天线150输出的电流(经过墨水的电流)设 为Ird22，由于这时串联在电路中的电阻(R2+R3+R4)大于上面所述的探头d3与 墨水接触时串联在电路中的电阻(R3+R4),所以电流Ird22小于Ird23。这时Vrt2与Vrtl之间的电压等于电阻(R2+R3)上的电压，设为Vrd22。由于这时Vrt2与 Vrtl之间的电阻(R2+R3)大于上面所述的探头d3与墨水接触时的电阻R3，所以 Vrd22大于Vrd23。
当墨盒140中的墨水继续减少，设只有探头dl与墨水接触时，或当墨盒140 中无墨水时，Vrt2与Vrtl之间的电压最髙，等于电阻(Rl+R2+R3)上的电压，设 为Vrh2，这时串联在接收天线150回路的电阻为(R1+R2+R3+R4)，这时总电阻最 大，所以接收天线150输出的电流最小，设为IrL2，这时消耗的发射功率最小。
可以看出，随着墨盒140中的墨水逐渐减少，接收天线150中的电流逐渐 减小，消耗的发射天线300功率逐渐减小，功率检测部B 200的输入端接触点 Vrtl与Vrt2之间的电压逐渐增髙。
功率检测部B 200根据从输入端Vrt2与Vrtl检测到的电压Vrd24， Vrd23， Vrd22或Vrh2可以确定墨盒140中墨水的剩余量，并且可以确定发射^^线300 的发射功率和发射功率变化。即当功率检测部B 200检测到Vrt2与Vrtl之间 电压为Vrd24时表示墨水液面在髙于或等于探头d4位置；检测到电压为Vrd23 时表示墨水液面在髙于或等于探头d3位置而低于探头d4的位置；检测到电压 为Vrd22时表示墨水液面在离于或等于探头d2位置而低于探头d3的位置；检 测到电压为Vrh2时表示墨水液面在高于或等于探头dl位置而低于探头d2的位
墨盒140中墨水剰余量变化会引起接收天线150中的电流(也是流经墨水 的电流)变化，接收夭线150中的电流变化会引起发射天线300的发射功率变 化，会引起发射天线300的输入引脚Vtt2与Vttl之间的电压变化。设，对应 于接收天线150输出的电流Ird24， Ird23， Ird22和IrL2，在发射天线300的 输入引脚Vtt2与Vttl之间有Vtd24， Vtd23， Vtd22和Vth2 ，由于 Ird24>Ird23>Ird22>IrL2，所以Vtd24<Vtd23<Vtd22<Vth2。这样，功率检测部 A 320根据从输入端Vtt2与Vttl之间检测到的电压Vtd24, Vtd23， Vtd22， Vth2 可以确定墨盒140中墨水的剩余量，并且可以确定发射天线300的发射功率和 发射功率变化。即当功率检测部A 320检测到Vtt2与Vttl之间电压为Vtd24 时表示墨水液面在髙于或等于探头d4位置；检测到电压为Vtd23时表示墨水液 面在髙于或等于探头d3位置而低于探头d4的位置；检测到电压为Vtd22时表 示墨水液面在高于或等于探头d2位置而低于探头d3的位置;检测到电压为Vth2 时表示墨水液面在髙于或等于探头dl位置而低于探头d2的位置。
本实施例中电阻R1-R2-R3-R4-10K。 R4也可以短路(即R4-0)。
实施例3如图5所示。墨盒140的侧面沿垂直方向安装了 4个金属探头dl，d2， d3， d4，探头的安装位置与实施例1相同。
接收夭线150的一个输出引脚150—1与探头dl连接，接收天线150的另一 个输出引脚150_2经由电阻R2与探头d2连接，弓l脚150—2还经由电阻R3与探 头d3连接，引脚150一2还经由电阻R4与探头d4连接。
功率检测部B 200的一个输入头PB1与天线150的一个输出引脚150—1连 接，连接点为Vrtl;功率检测部B 200的另一个输入头PB2与天线150的另一 个输出头150—2连接，连接点为Vrt2。
环行发射天线300，功率输出部310和功率检测部A 320的功能和连接方式 与实施例1相同。
当墨盒140中的墨水较多时，墨水液面在探头d4髙度时，探头dl， d2， d3 和d4都与墨水电解触，这时dl， d2， d3和d4被墨水短路，电阻R2， R3和R4 成为并联连接，这时的并联总电阻为Rr3442R3R4/(R2+R3+R4)。这时回路中的 总电阻Rr34最小，接收天线150输出的电流最大，设为Ird34，这时消耗的发 射天线300的功率最大，在检测部B 200的输入端Vrt2与Vrti之间的电压最 低，设为Wd34。
当墨水减少后，探头dl， d2和d3与墨水接触，而探头d4没与墨水接蝕时， 回路中的总电阻Rr33是R2和R3并联后的电阻，Rr33=R2R3/(R2+R3)，有 Rr33〉RrM。这时，接收天线150输出的电流设为Ird33，有Ird33〈Ird34，消 耗的发射天线300的功率减小，功率检测部B 200的输入端Vrt2与Vrtl之间 的电压设为Vrd33，有Vrd33〉Vrd34。
当墨水继续减少后，液平面下降后，探头dl和d2与墨水接触，而探头d3 和d4没与墨水接触时，回路中的总电阻Rr32等于R2，有Rr32=R2>Rr33>Rr34。 设这时接收天线150输出的电流为Ird32，有Ird32〈I:rcl33〈Ird34。这时功率检 测部B 200检测到Vrt2与Vrtl之间的电压设为Vrd32，有Vrd32>Vrd33>Vrd34。
当墨水继续减少，液平面下降后，只有探头dl与墨水接触，或无墨水时， 接收天线150不能与墨水形成电流回路，天线150输出的电流为0，消耗的发射 天线300的功率最小，这时功率检测部B 200检测到Vrt2与Vrtl之间的电压 最大，设为Vrh3。
可以看出，墨水逐渐减少，液平面逐渐降低时，接收天线150输出的电流 逐渐减小，消耗的发射天线300的功率逐渐减小，在Vrt2与Vrtl之间的电压 逐渐增髙。功率检测部B 200根据检测到的Vrt2与Vrtl之间的电压Vrd34， Vrd33， Vrd32或Vrh3可以确定墨盒140中墨水的剰余量，可以确定发射天线 300的发射功率及发射功率变化。当功率检测部B 200检测到Vrd34时表示墨水 液面在髙于或等于探头d4位置；检测到电压为Vrd33时表示墨水液面在髙于或等于探头d3位置而低于探头d4的位置；检测到电压为Vrd32时表示墨水液面 在髙于或等于探头d2位置而低于探头d3的位置；检测到电压为Vrh3时表示墨 水液面在髙于或等于探头dl位置而低于探头d2的位置。
对应于接收天线150的输出引脚Vrt2与Vrtl之间的电压Vrh3，Vrd32，Vrd33 和Vrd34，在发射天线300的输入引脚Vu2与Vttl之间设有电压Vth3， Vtd32， Vtd33和Vtd34，有Vth3>Vtd32>Vtd33>Vtd34。功率检测部A 320根据检测到的 Vtt2与Vul之间的电压Vtd34， Vtd33， Vtd32或Vth3可以确定墨盒140中墨 水的剩余量，可以确定发射天线300的发射功率及发射功率变化。当功率检测 部A 320检测到Vtd34时表示墨水液面在髙于或等于探头位置；检测到电压 为Vtd33时表示墨水液面在髙于或等于探头d3位置而低于探头d4的位置；检 测到电压为Vtd32时表示墨水液面在髙于或等于探头d2位置而低于探头d3的 位置；检测到电压为Vth3时表示墨水液面在髙于或等于探头dl位置而低于探 头d2的位置。
本实施例中，电阻R2-R3-R4-1K。
实施例4如图6所示。环行接收天线150安装在墨盒140的前面部，只有 环行接收天线150的一个引脚150—1经由金属探头dl与墨盒140中的墨水接触， 接收天线150的其它部分与墨水绝缘。环行接收天线150与墨盒140中的墨水 之间存在分布电容。探头dl安装在墨盒140的底部，其剖面图参照图2中的dl 所示。接收天线150的两个引脚150—1和150—2分别与功率检测部B 200的两 个输入端PB1和PB2连接，连接点分别是Vrtl和Vrt2。
环行发射夭线300，功率输出部310和功率检测部A 320的功能和连接方式 同实施例l。
当环行发射天线300向环行接收天线150发送电磁场功率时，在环行接收 天线150中产生感生电压。这个感生电压产生的电流经由接收天线150的一个 输出引脚150_1，经由探头dl,经由墨盒140中的墨水，经由墨水与接收天线 150之间的分布电容，在接收天线150与墨水中形成回路电流。
当墨盒140中的墨水较多时，环行接收天线150与墨水的彼此相对面积较 大，使得接收天线150与墨水之间的分布电容较大，在接收天线150中和墨水 中形成的回路电流较大，消耗的发射天线300的功率较大，使得发射天线300 的输入引脚接触点Vtt2与Vttl之间的电压降低，设这时Vtt2与Vttl之间的 电压为VtL4;这样同时会使得环行接收天线150的输出引脚接触点Vrt2与Vrtl 之间的电压降低，设这时Vrt2与Vrtl之间的电压为VrL4。
当墨盒140中的墨水较少时，接收夭线150与墨水相对面积较小，接收天线150与墨水之间的分布电容减小，在接收天线150中和墨水中形成的回路电 流减小，消耗的环行发射夭线300的发射功率减小，使得发射天线300的输入 引脚接触点Vtt2与VU1之间的电压增髙，设这时Vtt2与Vttl之间的电压为 Vt迈4;这样同时会使得环行接收天线150的输出引脚接触点Vrt2与Vrtl之间 的电压增髙，设这时Vrt2与Vrtl之间的电压为Vrm4。
当墨盒140中无墨水时，接收天线150中无感生电流，消耗的环行发射天 线300的功率最小，在环行发射天线300的输入引脚接触点V"2与Vttl之间 的电压最大，设为Vth4。这样同时会在接收夭线150的输出引脚接点Vrt2与 Vrtl之间的电压最大，设为Vrh4。并且VtL4〈Vt迈4〈Vth4; VrL4〈Vr迈4〈Vrh4。
功率检测部A 320可以将墨盒140中墨水液面在各不同髙度时的剰余量与 环行发射天线300的引脚接触点Vtt2与Vttl之间的电压的对照表格储存在微 处理器的非易失性存储器中。
功率检测部A 320根据检测到的其输入引脚Vtt2与Vttl之间的电压VtL4， Vtm4， Vth4可以确定墨盒140中墨水的剰余量；当检测到VtL4时表示墨水较多， 当检测到Vtm4时表示墨水较少，当检测到Vth4时表示无墨水。同样，功率检 测部B 200也可以根据检测到的其输入引脚Vrt2与Vrtl之间的电压VrL4， Vrm4， Vrh4，可以确定墨盒140中墨水的剩余量；当检测到VrL4时表示墨水较多，当 检测到Vrm4时表示墨水较少，当检测到Vrh4时表示无墨水。
功率检测部A 320根据事先储存在微处理器的非易失性存储器中的墨盒140 中墨水液面在各不同高度时的剩余量与环行发射天线300的引脚接触点Vtt2与 Vttl之间的电压的对照表格，根据目前检测到的Vtt2与VU1之间的电压确定 墨水的剩余量。
实施例5如图7所示。环行发射天线300安装在墨盒140的前面部，环行 发射天线300与墨盒UO中的墨水绝缘。发射天线300与墨盒140中的墨水之 间存在着分布电容。发射天线300的两个输入引脚分别与功率输出部310的两 个输出引脚相连接，连接点分别是Vttl和Vtt2。功率检测部A 320的两个输入 引脚分别也在连接点Vttl和Vtt2与发射天线300的两个输入引脚相连接。
当功率输出部310向环行发射天线300输出频率为ft的功率时，当环行发 射天线300賴射电磁场时，电磁场在墨盒140中的墨水中产生感生电动势，在 墨水中产生感生电流。
当墨盒140中的墨水较多时，环行发射天线300与墨水的彼此相对面积较 大，使得发射天线300与墨水之间的分布电容较大，在墨水中产生的感生电流 较大，消耗的发射功率较大，使得环行发射天线300的输入引脚接触点Vtt2与VU1之间的电压降低，设这时Vtt2与V"l之间的电压为VtL5。
当墨盒140中的墨水较少时，环行发射天线300与墨水的相对面积较小， 彼此之间的分布电容减小，在墨水中产生的感生电流减小，消耗的发射功率减 小，使得环行发射天线300的输入引脚接触点VU2与VU1之间的电压增髙， 设这时Vtt2与Vttl之间的电压为Vtm5。
当墨盒140中无墨水时，不能在墨水产生感生电流，消耗的发射功率最小， 在环行发射天线300输入引脚接触点Vtt2与Vttl之间的电压最大，设为Vth5。 并且有VtL5〈Vtm5〈Vth5。
功率检测部A 320可以将墨盒140中墨水液面在各不同高度时的剩余量与 环行发射天线300的引脚接触点Vtt2与VU1之间的电压的对照表格储存在微 处理器的非易失性存储器中。
功率检测部A 320根据检测到的其输入端Vtt2与VtU之间的电压VtL5， Vtm5， Vth5可以确定墨盒140中墨水的剩余量；当检测到V让5时表示墨水较多， 当检测到Vtm5时表示墨水较少，当检测到Vth5时表示无墨水。
功率检测部A 320根据事先储存在微处理器的非易失性存储器中的墨盒140 中墨水液面在各不同髙度时的剰余量与环行发射天线300的引脚接触点Vtt2与 Vttl之间的电压的对照表格，根据目前检测到的V"2与VtU之间的电压确定 墨水的剩余量。
如果在图6中，在环行发射天线300与墨盒140之间再放置一个环行接收 天线(没画出)，环行接收天线与墨水绝缘，可以参照图6。这样，环行发射天 线300向环行接收天线辐射电磁场，在环行接收天线中产生感生电动势，再由 环行接收天线中的感生电动势向墨盒140中的墨水辐射电磁场，在墨水中产生 感生电动势，产生感生电流。这种附加一个环行接收天线的形式与本实施例是 等同物。
实施例6如图8所示，在墨盒140的前面部安装有条形发射天线300，发射 天线300的下端在墨盒的底部，上端在较髙的位置。发射天线300经由连接点 Jl与功率输出部310的一个输出端Pw2连接，功率输出部310的另一个输出端 Pwl接地。在墨盒140的侧面沿垂直方向安装有4个金属探头dl， d2， d3和d4。 探头dl， d2， d3和d4的安装位置和作用与实施例l相同。探头dl经由安装在 墨盒140前面部的连接点J2与功率检测部A 320的输入端PA2连接；探头d2 经由安装在墨盒140前面部的连接点J3与功率检测部A 320的输入端PA3连接； 探头d3经由J4与功率检测部A 320的输入端PA4连接；探头d4经由J5与功 率检测部A 320的输入端PA5连接。功率检测部A 320的输入端PA1接地，该输入端PA1是功率检测部A 320的输入电压参考点。
当功率输出部310向发射天线300输出频率为ft的发射功率时，发射天线 300向墨盒140中的墨水權射电磁场，在墨水中产生感生电动势，在墨水中产生 感生电流，探头dl， d2, d3和d4可以检测到墨水中不同髙度的感生电动势即 感生电压。墨水中产生感生电流消耗发射天线300的功率。
当墨盒140中的墨水较多时，探头d4与墨水接触，功率检测部A 320通过 其输入端PA5可以检测到探头d4处墨水中的感生电压Vd64，这时感生电压Vd64 较大，产生的感生电流较大，消耗的发射功率较大。
当墨水消耗，墨水的液面降低，探头d3与墨水的液面接触，而探头d4没 有与墨水接触时，功率检测部A 320通过其输入端PA4可以检测到探头d3处墨 水中的感生电压Vd63，而功率检测部A 320通过其输入端PA5检测到的探头d4 上的电压为O:这时感生电压Vd63小于Vd64，产生的感生电流减小，消耗的发 射功率减小。
当墨水继续消耗，墨水的液面继续降低，探头d2与墨水的液面接触，而探 头d3没有与墨水接触时，功率检测部A 320通过其输入端PA3可以检测到探头 d2处墨水中的感生电压Vd62，而功率检测部A 320通过其输入端PA4检测到的 探头d3上的电压为0;这时感生电压Vd62小于Vd63，产生的感生电流又减小， 消耗的发射功率又减小。
当墨水再继续消耗，墨水的液面再继续降低，探头dl与墨水的液面接触， 而探头d2没有与墨水接触时，功率检测部A 320通过其输入端PA2可以检测到 探头dl处墨水中的感生电压Vd61，而功率检测部A 320通过其输入端PA3检测 到的探头d2上的电压为0;这时感生电压Vd61小于Vd62，产生的感生电流又 减小，消耗的发射功率又减小。
当墨盒140中无墨水时，功率检测部A 320通过其输入端PA2检测到的探 头dl上的感生电压为0;这时在墨水中产生的感生电流是0，消耗的发射功率
通过上面的说明可以看出，功率检测部A 320根据检测探头dl， d2， d3和 d4上的感生电压可以确定墨盒140中墨水的剩余量。功率检测部A 320也可以 检测探头dl， d2， d3， d4有或无电压确定墨盒140中墨水的剩余量。
实施例7如图9所示，在墨盒的前面部装有环行发射天线300，用于发射电 磁场。在墨盒140的侧面沿垂直方向安装有4个金属探头dl， d2， d3和d4，探 头的安装位置和作用与实施例1相同。环行发射天线300的输入引脚300—1， 300—2， 300—3， 300—4分别与探头dl， d2， d3， d4连接。引脚300—2， 300—3，300—4是发射天线300的中间抽头。环行发射天线300的起始输入引脚300—1和 尾端引脚300—5分别与功率输出部310连接的两个输出端连接。引脚300_2是 起始引脚300JL之后的抽头，引脚30CL3是引脚300—2之后的抽头，引脚300一4 是引脚300-3之后的抽头。功率输出部310向环行发射天线300输出频率为ft 的发射功率。
环行接收天线150接收环行发射天线300发送的电磁场。环行接收天线150 的两个输出引脚分别与功率检测部B 200的输入头PB1和PB2连接。
当墨盒14G中墨水较多时，墨水在探头d4位置时，探头dl， d2， d3和d4 都与墨水接触，这时发射天线的输入引脚300—1， 300—2， 300—3和300—4都被 墨水短路，功率输出部310输出的功率施加在发射天线300的输入引脚300—4 和300_5上，由于环行发射天线300输入引脚300—4与300—5之间的圈数较少， 組抗较低，从墨水中经过的电流较大，所以功率输出部310向环行发射天线300 输出的功率较大，在环行接收天线150上产生的电压较大，在功率检测部B200 的输入引脚PB1与PB2之间的电压较大，设为Vrp74。
当墨盒140中墨水减少，墨水在探头d3位置时，探头dl, d2和d3都与墨 水接触，这时发射天线300的输入引脚300—1 ， 300—2和300_3都被墨^;短路， 功率输出部310输出的功率施加在发射天线300的输入引脚300—3和300—5上， 由于环行发射天线300输入引脚300_3与300—5之间的圈数大于输入引脚300—4 与300一5，阻抗增髙，从墨水中经过的电流减小,所以功率输出部310向环行发 射天线300输出的功率减小，在环行接收天线150上产生的电压减小，在功率 检测部B 200的输入端PB1与PB2之间的电压减小，设为Vrp73。并且 Vrp73〈Vrp74。
当墨盒140中墨水继续减少，墨水在探头d2位置时，探头dl和d2与墨水 接触，这时发射天线300的输入引脚300—1和300一2被墨水短路，功率输出部 310输出的功率施加在发射天线300的输入引脚300—2和300—5上，由于环行发 射天线300输入引脚300—2与300—5之间的圈数大于输入引脚300_3与300一5， 阻抗增髙，所以功率输出部310向环行发射天线300输出的功率又减小，在环 行接收天线150上产生的电压又减小，在功率检测部B 200的输入端PB1与PB2 之间的电压又减小，设为Vrp72。并且Vrp72《Vrp73〈Vrp74。
当墨盒140中墨水较少时，墨水在探头dl位置时，探头dl与墨水接触， 功率输出部310输出的功率施加在发射天线300的输入引脚300—1和300—5上， 由于环行发射夭线300输入引脚300—1与300—5之间的圈数较多，阻抗较高， 从墨水中经过的电流较小，所以功率输出部310向环行发射天线300输出的功 率又减小，在环行接收天线150上产生的电压减小，在功率检测部B 200的输入端PB1与PB2之间的电压较小，设为Vrp71。并且Vrp71〈Vrp72〈Vrp73〈Vrp74。 功率检测部B 200根据检测到的Vrp74， Vrp73， Vrp72， Vrp71确定墨盒中
墨水的剩余量，当检测到Vrp74时表示墨水在探头d4的位置或髙于d4的位置;
当检测到V:rp73时表示墨水在髙于探头d3而低于探头d4的位置；当检测到Vrp72
时表示墨水在髙于探头d2而低于探头d3的位置；当检测到Vrp71时表示墨水
在髙于探头dl而低于探头d2的位置，墨水将要耗尽。
环行发射天线300的引脚与墨盒140中的墨水接触时检测墨水剩余量的原
理同环行接收天线150的引脚与墨盒140中的墨水接触时的一样。
环行发射天线300的任意一个引脚都可以经由电子元件与墨盒140上的探
头连接，例如，引脚300—4经由电阻或电容与探头d4连接；引脚300—3经由另
—个电阻或另一个电容与探头d3连接。这些经由电子元件连接的形式一都是等同物。
实施例8如图10所示。两个探头dl和d2分别安装在墨盒140的两个侧面， 两个探头的下端在墨盒140的底部，两个探头的上端在较髙的位置也是墨水剩 余量较多时的液面髙度位置。探头dl和d2都与墨盒140中的墨水绝缘，探头 dl和d2都与墨盒140中的墨水交流电导通。环行接收天线150安装在墨盒140 的前面部，引脚150—l与探头dl连接，另一个引脚150-2与探头d2连接。
功率检测部B 200的一个输入头PB1与天线150的一个输出引脚150—1连 接，连接点为Vrtl;功率检测部B 200的另一个输入头PB2与天线150的另一 个输出头150—2连接，连接点为Vrt2。
环行发射天线300，功率输出部310和功率检测部A 320的功能和连接方式 同实施例l。
当环行发射天线300向环行接收天线150发送电磁场功率时，在环行接收 天线150中产生感生电压。这个感生电压产生的交流电流经由接收天线150的 输出引脚150—1，经由探头dl，经由墨盒140中的墨水，经由探头d2，经由接 收天线150的引脚150—2，在接收天线150与墨水中形成回路电流。
当墨盒140中的墨水较多时，墨水液面较髙，墨水液面在探头dl和d2的 上端髙度位置，这时探头dl和d2之间充满墨水，探头dl和d2与墨水的对应 面积最大,交流阻抗最小，也就是探头dl与探头d2之间的电容的容抗最小， 从环行接收天线150流经墨水的回路电流最大，消耗的发射天线300的功率最 大，使得环行发射天线300的输入引脚接触点Vtt2与Vttl之间的电压最低， 设这时VU2与VU1之间的电压为VtL8;这样同时会使得环行接收天线150的 输出引脚接触点Vrt2与Vrtl之间的电压最低，设这时Vrt2与Vrtl之间的电压为VrL8。
当墨盒140中的墨水较少时，墨水液面降低，墨水液面低于探头dl和d2 的上端髙度位置，这时探头dl和d2之间没充满墨水，探头dl和d2与墨水的 对应面积减小，交流阻抗增大，也就是探头dl与探头d2之间的电容的容抗增 大，从环行接收天线150流经墨水的回路电流减小，消耗的发射天线300的功 率减小，使得环行发射天线300的输入引脚接触点Vtt2与Vttl之间的电压增 髙，设这时Vtt2与Vttl之间的电压为Vtm8;这样同时会使得环行接收天线150 的输出引脚接触点Vrt2与Vrtl之间的电压增髙，设这时Vrt2与Vrtl之间的 电压为Vrm8。
当墨盒140中无墨水时，探头dl和d2之间的交流阻抗最大，也就是探头 dl与探头ci2之间的电容的容抗最大，从环行接收天线150流经墨水的回路电流 最小，消耗的发射天线300的功率最小，使得环行发射天线300的输入引脚接 触点Vtt2与Vttl之间的电压最髙，设这时电压为Vth8;这样同时会使得环行 接收天线150的输出引脚接触点Vrt2与Vrtl之间的电压最髙，设这时电压为 Vrh8。并且有VtL8〈Vtra8〈Vth8; VrL8〈Vrm8〈Vrh8。
功率检测部A 320可以将墨盒140中墨水液面在各不同髙度时的剩余量与 环行发射天线300的引脚接触点Vtt2与Vttl之间的电压的对照表格储存在微 处理器的非易失性存储器中。
功率检测部A 320根据检测到的其输入端Vtt2与Vttl之间的电压VtL8， Vtm8， Vth8可以确定墨盒140中墨水的剩余量；当检测到VtL8时表示墨水较多， 当检测到Vtm8时表示墨水较少，当检测到Vth8时表示无墨水。同样，功率检 测部B 200也可以根据检测到的其输入端Vrt2与Vrtl之间的电压VrL8， Vrm8， Vrh8，可以确定墨盒140中墨水的剩余量；当检测到VrL8时表示墨水较多，当 检测到Vrm8时表示墨水较少，当检测到Vrh8时表示无墨水。
功率检测部A 320根据事先储存在微处理器的非易失性存储器中的墨盒140 中墨水液面在各不同髙度时的剩余量与环行发射天线300的引脚接触点Vtt2与 Vttl之间的电压的对照表格，根据目前检测到的Vtt2与Vttl之间的电压确定 墨水的剩余量。
实施例9如图11和图12所示。墨盒140的侧面沿垂直方向安装了 4个金 属探头dl， d2， d3， d4，探头dl， d2， d3， d4的安装位置和作用与实施例1枏同。
环行接收天线150安装在墨盒140的前面部，引脚150_1与探头dl连接并 且还与谐振电容Crh的一端连接。谐振电容Crh的另一端与环行接收夭线150的引脚150—5连接。环行接收天线150的引脚150—2与探头d2连接，引脚150—3 与探头d3 ^接，弓l脚150—4与探头d4连接。环行接收天线150的引脚150—1 是起始引脚，引脚150_2是引脚150—1之后的中间抽头，引脚150—3是引脚150—2 之后的中间抽头，引脚150—4是引脚150—3之后的中间抻头，弓l脚150—5是尾 端引脚。
功率输出部400的两根输出引脚分别与环行发射天线300的两根引脚连接， 用于向环行发射天线300的两根引脚之间施加交流电压，输出交流电流。频率 检测部410的两根输入引脚分别与环行发射天线300的两根引脚连接，用于检 测环行发射天线300输出的信号的频率。
控制部420的一组通信线与功率输出部400的控制端连接，用于两者之间 传输控制信号和数据信号。控制部420的另一组通信线与频率检测部410连接， 用于两者之间传输控制信号和数据信号。
当墨盒140中的墨水剩余量较多时，墨水的液面在探头d4位置时，探头dl， d2, d3和d4都与墨水接触，都被墨水短路，如图12所示。这时，由于引脚150—1 和150—4都被墨水短路，谐振电容Crh相当于连接在环行接收天线150的引脚 150—5 ^ 150—4之间，所以谐振电路中环行接收天线150的圈数较少，电感量较 小。根据谐振电路频率f0的计算公式fO=l/2Jl VLC ;式中L是谐振电路中 的电感，C是谐振电路中的电容。这时，环行接收天线150与谐振电容Crh组成 的并联谐振电路的谐振频率最髙，设为frd94。这个频率的谐振信号通过环行接 收天线150发送到环行发射天线300上。
当墨水消耗，墨水液面降低后，墨水液面在探头d3高度时，探头dl， d2 和d3都与墨水接触，被墨水短路，这时谐振电容Crh相当于连接在环行接收天 线150的引脚150—5与150—3之问，由于引脚150—1和150—3被墨水短路，谐 振电路中环行接收天线150的圈数比探头d4被墨;^浸泡时的多，电感量增加， 所以，环行接收天线150与谐振电容Crh组成的谐振电路的谐搌频率降低，设 为frd93，并且有frd93〈frd94。这个频率的谐振信号通过环行接收天线150发 送到环行发射天线300上。
当墨水继续消耗，墨水液面继续降低后，墨水液面在探头d2高度时，探头 dl和d2与墨水接触，被墨水短路，这时谐振电容Crh相当于连接在环行接收天 线150的引脚150—5与150—2之间，由于引脚150—1和150—2被墨水短路，谐 振电路中环行接收天线150的圈数比探头d3被墨水浸泡时的多，电感量增加， 所以，环行接收天线150与谐振电容Crh组成的谐振电路的谐振频率降低，设 为frd92，并且有frd92〈frd93〈frd94。这个频率的谐振信号通过环行接收天线 150发送到环行发射天线300上。当墨水继续消耗，墨水液面继续降低后，墨水液面在探头dl髙度时，环行
接收天线150的引脚没被墨水短路，环行接收天线150的圈数最多，电感量最 大，所以，环行接收天线150与谐振电容C:rh组成的谐振电路的谐振频率最低， 设为frd91，并且有frd91〈frd92〈frd93〈frd94。这个频率的谐振信号通过环行 接收天线150发送到环行发射天线300上。
要使环行接收天线150与电容Crh组成的谐振电路起振，需要环行发射天 线300向环行接收天线150发送一个触发信号。
在需要测量墨盒140中墨水剩余量时，控制部420使功率输出部400向环 行发射天线300输出Nt.个周期的频率为frd94，峰值电压为Vyt的脉冲触发信 号。这个脉冲触发信号用于触发环行接收天线150与电容Crh组成的谐振电路 起振。然后，控制部420使功率输出部400停止向环行发射天线300输出触发 信号。控制部420再使频率检测部410检测环行发射天线300的两个引脚上的 信号频率，这时的信号是由环行接收天线150发送来的，如果检测到的信号频 率是frd94，则说明环行接收天线150与电容Crh的谐振频率是frd94，频率检 测部410可以确定墨盒140中的墨水液面在等于或髙于探头d4的位置。
如果频率检测部410检测到的信号频率不是frd94，则控制部420使功率输 出部400向环行发射天线300输出Nt个周期的频率为frd93，峰值电压为Vyt 的脉冲触发信号。这个脉冲信号用于触发环行接收天线150与电容Crh组成的 谐振电路起振。然后，控制部420使功率输出部400停止向环行发射天线300 输出触发信号。控制部420再使频率检测部410检测环行发射天线300的两个 引脚上的信号频率，如果检测到的信号频率frd93，则说明环行接收天线150与 电容Crh的谐振频率是frd93，频率检测部410可以确定墨盒140中的墨水液面 在等于或髙于探头d3而低于探头d4的位置。
如果频率检测部410检测到的信号频率不是frd93，则控制部420使功率输 出部400向环行发射天线300输出Nt个周期的频率为frd92，峰值电压为Vyt 的脉冲触发信号。这个脉冲信号用于触发环行接收天线150与电容Crh组成的 谐振电路起振。然后，控制部420使功率输出部400停止向环行发射天线300 输出触发信号。控制部420再使频率检测部410检测环行发射天线300的两个 引脚上的信号频率，如果检测到的信号频率frd92，则说明环行接收天线150与 电容Crh的谐振频率是frd92,频率检测部410可以确定墨盒140中的墨水液面 在等于或髙于探头d2而低于探头d3的位置。
如果频率检测部410检测到的信号频率不是frd92，则控制部420使功率输 出部400向环行发射天线300输出Nt个周期的频率为frd91，峰值电压为Vyt 的脉冲触发信号。这个脉冲信号用于触发环行接收夭线150与电容Crh组成的谐振电路起振。然后，控制部420使功率输出部400停止向环行发射天线300 输出触发信号。控制部420再使频率检测部410检测环行发射天线300的两个 引脚上的信号频率，如果检测到的信号频率是frd91，则说明环行接收天线150 与电容Crh的谐振频率是frd91，频率检测部410可以确定墨盒140中的墨水液 面在等于或高于探头dl而低于探头d2的位置。
本例中，周期个数Nt-20;脉冲峰值电压Vyt-10V。功率输出部400可以由 振荡电路或频率发生器，驱动电路组成。频率检测部410可以由放大电路，检 波电路，A/D转换器，微处理器，非易失性存储器组成，把检测得到的墨盒140 中墨水剩余量的信号传送到打印机。控制部可以由微处理器实现。
本例中，为了使环行接收夭线150与谐振电容Crh组成的谐振电路维持较 长时间的谐振，可以加入正反馈电路，如电容三点式振荡电路，电感三点式搌 荡电路等。
实施例10如图13所示，工作原理与实施例9相似。谐振电容Crh的两个 电极分别安装在墨盒140的两侧面，电极的下端在墨盒140的底部，电极的上 端在较高的位置也是墨水剩余量较多时的液面髙度位置。环行接收夭线150安 装在墨盒140的前面部，引脚150—1与谐振电容Crh的一个电极连接，环行接 收天线150的另一个引脚150—2与谐振电容Crh的另一个电极连接。
功率输出部400的两根输出引脚分别与环行发射天线300的两根引脚连接， 用于向环行发射天线300的两根引脚之间施加交流电压，输出交流电流。频率 检测部410的两根输入引脚分别与环行发射天线300的两根引脚连接，用于检 测环行发射天线300输出的信号的频率。
控制部420的一组通信线与功率输出部400的控制端连接，用于两者之间 传输控制信号和数据信号。控制部420的另一组通信线与频率检测部410连接， 用于两者之间传输控制信号和数掘信号。
当墨盒140中的墨水剰余量较多时，墨水液面髙于谐振电容Crh的电极的 上端髙度时，电容Crh之间充满墨水，电容Crh的容量最大。根据谐搌电路频 率fO的计算公式fO=l/2JIVLC;式中L是谐振电路中的电感，C是谐振电路 中的电容。这时，环行接收天线150与谐振电容Oh组成的并联谐振电路的谐 振频率最低，设为fral。这个频率的谐振信号通过环行接收天线150发送到环 行发射天线300上0
当墨水消耗，墨水液面降低后，墨水液面低于电容Crh的电极的上端位置， 即电容Crh之间没有充满墨水，这时电容Crh的容量减小，环行接收天线150 与谐振电容Crh组成的并联谐振电路的谐振频率增高，设为fram。这个频率的谐振信号通过环行接收天线150发送到环行发射天线300上。
随着墨水逐渐消耗，电容Crh的两个电极之间的墨水液面逐渐降低，电容
Crh的容量逐渐减小，环行接收天线150与谐振电容Oh组成的并联谐振电路的
谐振频率逐渐增髙。
当墨盒140中无墨水时，这时电容Crh的容量最小，环行接收天线150与
谐振电容Crh组成的并联谐振电路的谐振频率最髙，设为frah。这个频率的谐
振信号通过环行接收天线150发送到环行发射天线300上。并且有
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频率检测部410可以将墨盒140中墨水液面在各不同髙度时的剩余量与所 述谐振频率，频率范围从fral至frah，的对照表格储存在微处理器的非易失性 存储器中。
要使环行接收天线150与电容Crh组成的谐振电路起振，需要环行发射天 线300向环行接收天线150发送一个触发信号。
在需要测量墨盒140中墨水剰余量时，控制部420使功率输出部400向环 行发射天线300输出Nt个周期的频率为fral，峰值电压为Vyt的脉冲触发信号。 这个脉冲触发信号用于触发环行接收天线150与电容Crh组成的谐振电路起振。 然后，控制部420使功率输出部400停止向环行发射天线300输出触发信号。 控制部再使频率检测部410检测环行发射天线300的两个引脚上的信号频率， 这时的信号是由环行接收天线150发送来的，如果检测到的信号频率是fral， 则说明环行接收天线150与电容Crh的谐振频率是fral，频率检测部410可以 确定墨盒140中的墨水液面在高于或等于谐振电容Crh的电极的上端髙度的位 置。
如果频率检测部410检测到的信号频率不是fral，则控制部420使功率输 出部400向环行发射天线300输出Nt个周期的频率为fram，峰值电压为Vyt的 脉冲触发信号。这个脉冲信号用于触发环行接收天线150与电容Orh组成的谐 振电路起振。然后，控制部420使功率输出部400停止向环行发射天线300输 出触发信号。控制部420再使频率检测部410检测环行发射天线300的两个引 脚上的信号频率，如果检测到的信号频率是fram,则说明环行接收天线150与 电容Crh的谐振频率是fram，频率检测部410可以确定墨盒140中还有墨水， 但是墨水液面在低于谐振电容Crh的电极的上端髙度的位置。
如果频率检测部410检测到的信号频率不是fram，则控制部420使功率输 出部400向环行发射天线300输出Nt个周期的频率为frah，峰值电压为Vyt的 脉冲触发信号。这个脉冲信号用于触发环行接收天线150与电容Crh组成的谐 振电路起振。然后，控制部420使功率输出部400停止向环行发射夭线300输出触发信号。控制部420再使频率检测部410检测环行发射天线300的两个引 脚上的信号频率，如果检测到的信号频率是frah，则说明环行接收天线150与 电容Crh的谐振频率是frah，频率检测部410可以确定墨盒140中没有墨水。
频率检测部410根据事先储存在微处理器的非易失性存储器中的墨盒140 中墨水液面在各不同髙度时的剩余量与所述谐振频率的对照表格，根据目前检 测到的频率确定墨水的剩余量。
本例中，周期个数Nt-20;脉冲峰值电压Vyt-10V。功率输出部400可以由 振荡电路或频率发生器，驱动电路组成。频率检测部410可以由放大电路，检 波电路，A/D转换器，微处理器，非易失性存储器组成，把检测得到的墨盒140 中墨水剩余量的信号传送到打印机。控制部可以由微处理器实现。
本例中，为了使环行接收天线150与谐振电容Crh组成的谐振电路维持较 长时间的谐振，可以加入正反馈电路，如电容三点式振荡电路，电感三点式振 荡电路等。
在以上各实施例中所述的环行接收天线150的一对输出引脚可以被电子开 关切换成短路状态，例如，图4中的环行接收天线150的一对输出引脚150—1 和150—2被电子开关切换成短路，这样引脚150—1和150—2相连接，环行接收 天线150成为闭环天线线圈，这样在环行接收天线150中的电流最大，可以模 仿墨盒140中墨水较多的状态。例如，图9中的环行发射天线300的一对输出 引脚300—1和300—4被电子开关切换成短路，可以模仿墨盒140中墨水较多的 状态。例如，图12中的环行接收天线150的一对引脚150—1和150—4被电子开 关切换成短路，这样引脚150_1和150_4相连接，环行接收天线150与谐振电 容Crh组成的谐振电路的谐振-频率最髙，可以模仿墨盒140中墨水较多的状态。
以上各实施例中功率输出部310输出的发射功率信号的频率ft可以在 100Hz至1000MHz之间。功率输出部310由振荡电路，功率放大电路，LC谐振 电路组成；发射天线300与LC谐振电路连接。
在以上各实施例中的环行发射天线300和环行接收天线150的圈数可以在2 圈至300圈之间。
在以上各实施例中所述的环行发射天线300和环行接收天线150可以绕在 磁性材料上，例如，环行发射夭线300和环线接收天线150同绕在一根磁棒上， 或同绕在一个磁环上，如图10(a)所示；环行发射天线300和环行接收天线150 也可以分别绕在两个磁性材料上，例如分别绕在两根磁棒上，如图10(b)所示。.
本发明中所述的功率检测部A 320和功率检测部B 200可以由检波器，放 大器，A/D转换器，比较器，多路模拟开关，微处理器，程序储存器，数据储存器，非易性数据储存器组成。功率检测部A 320和功率检测部B 200把检测得 到的墨盒140中墨水剩余量的信号传送到打印机。
以上各实施例中所述的安装在墨盒140上的探头dl， d2， d3和d4可以与 墨盒140中的墨水绝缘，即探头与墨水之间有绝缘层，由于流经探头dl， d2， d3和必的都是交流信号，交流信号是可以通过探头与墨水之间的绝缘层的，也 就是交流电导通。所以即使探头dl， d2， d3或d4与墨水绝缘仍有交流电流流 经探头至墨水。天线发送的电磁场，或交流信号是可以穿透绝缘层的。
在以上各实施例中，如果同时有功率检测部A 320和功率检测部B 200的， 功率检测部A 320和功率检测部B 200的作用都一样，可以只用其中的一个， 例如只用功率检测部A 320。
在以上各实施例中，所述的发射天线300，或者接收天线150，或者功率输 出部310，或者功率检测部A320，或者功率检测部B200，或者功率输出部400， 或者频率检测部410，或者控制部420，其中的任意一项或全部可以安装在墨盒 140上，也可以不安装在墨盒140上而安装在打印机上。
本发明同样适用于激光打印机或复印机上的碳粉盒，检测碳粉盒内碳粉的 剩余量。这样，上面实施例中的墨盒140将用碳粉盒代替，墨水将用碳粉代替。
当然，本专利的保护范围不限于上面所举的实施例子，所有等同技术的替 换物，分解或合并本专利技术的替换物都包括在本专利权利要求的保护范围之内。
权利要求
1. 一种能检测物品剩余量的容器及检测装置，其特征在于，包括容器，用于容纳物品；环行天线，用于发送或者接收电信号；其特征在于环行天线的引脚与容器中的物品是直流导通或者交流导通中的一种，环行天线和容器中的物品形成电流回路，容器中的物品中的电流消耗环行天线的输出功率，容器中的物品的剩余量变化引起物品中的电流强度变化，引起环行天线的输出功率变化；根据环行天线的输出功率确定容器中物品的剩余量。
2. —种能检测物品剩余量的容器及检测装置，其特征在于，包括-容器，用于容纳物品；环行天线，用于发送或者接收电信号； 谐振电容，用于与环行天线组成谐振电路； 其特征在于环行天线的引脚与容器中的物品是直流导通或者交流导通中的一种，容器 中的物品的剩余量变化引起环行天线的电感量变化，引起环行天线与谐振电容组成的谐振电路的谐振频率变化；根据环行天线与谐振电容组成的谐振电路的 谐振频率确定容器中物品的剩余量。
3. —种能检测物品剩余量的容器及检测装置，其特征在于，包括-容器，用亍容纳物品；环行天线，用于发送或者接收电信号； 谐振电容，用于与环行天线组成谐振电路； 其特征在于-容器中的物品的剩余量变化引起所述谐振电容容量变化，引起环行天线与 谐振电容组成的谐振电路的谐振频率变化；根据环行天线与谐振电容组成的谐 搌电路的谐振频率确定容器中物品的剩余量。
4. 如权利要求1或2所述的能检测物品剩余量的容器及检测装置，其特 征在于，在所述容器上沿着容器中物品减少时物品髙度降低的方向上安装至少 一个探头，探头与容器内物品是直流导通或者交流导通中的一种，探头与所述 环行天线的引脚连接。
5. 如权利要求1或2所述的能检测物品剩余量的容器及检测装置，其特征在于，在所述容器上沿着容器中物品减少时物品髙度降低的方向上安装至少 一个探头，探头与容器内物品是直流导通或者交流导通中的一种，探头与所述 环行天线和谐振电容组成的谐振电路连接。
6. 如权利要求1或2所述的能检测物品剩余量的容器及检测装置，其特 征在于，所述环行天线的引脚经由电子元件与所述容器中的物品是直流接触或 者交流接触中的一种。
7. 如权利要求2或3所述的能检测物品剩余量的容器及检测装置，其特 征在于，当环行天线接收到触发信号后，所述环行天线与谐振电容组成的谐振 电路起振。
8. —种能检测物品剰余量的容器及检测装置，其特征在于，包括容器，用于容纳物品；发射天线，用于向所述容器中的物品辐射电磁场，所述电磁场在容器中的 物品中产生感生电压和感生电流，物品中的感生电流消耗发射天线的功率，容 器中的物品的剩余量变化引起物品中的感生电流强度变化，引起发射天线的功率变化；根据发射天线的输出功率确定容器中物品的剰余量。
9. 如权利要求1或2或3或8所述的能检测物品剩余量的容器及检测装 置，其特征在于，包括-功率输出部,用于向所述环行天线或者发射天线输出电信号； 功率检测部或者频率检测部中的一种，功率检测部用于检测所述环行天线 或者发射天线的输出功率，频率检测部用于检测所述环行天线的输出频率。
10. 如权利要求9所述的能检测物品剩余量的容器及检测装置，其特征在于，所述功率检测部根据检测与功率有关的参数确定环行天线或者发射天线的 输出功率，确定所述容器中物品的剩余量。
全文摘要
一种检测容器内物品剩余量的容器及检测装置，包括环行天线，用于发送或接收电磁场，其各个引脚经由各个探头向容器内的物品输出电流，容器内物品剩余量变化引起物品中电流强度变化，引起环行天线的输出功率变化，根据环行天线的输出功率确定物品的剩余量；电容，与环行天线组成谐振电路，容器内物品的剩余量变化引起环行天线电感量变化，引起谐振电路谐振频率变化，根据谐振频率确定物品的剩余量。本发明可以用在喷墨打印机的墨盒上检测墨盒内墨水的剩余量(残余量)，也可以用在激光打印机或复印机的碳粉盒上检测粉盒内碳粉的剩余量。
文档编号B41J2/175GK101422987SQ200810183919
公开日2009年5月6日 申请日期2008年12月8日 优先权日2008年12月8日
发明者吴学谦 申请人:吴学谦