ZHCACW8 july 2023 TMAG5273
傳統(tǒng)方案(FDC1004:電容式檢測(cè)的基礎(chǔ)知識(shí)和應(yīng)用)通常會(huì)在由塑料等非導(dǎo)電材料制成的容器外壁上連接多個(gè)傳感器并測(cè)量這些傳感器之間的電容變化。在圖 2-1 中,液位檢測(cè)傳感器由 LEVEL 和 GND 表示,而另外幾對(duì)電容式傳感器則為液體(下方的 RL、GND)和外部環(huán)境(RE、GND)提供參考。這些傳感器可以對(duì)液體和周圍環(huán)境進(jìn)行環(huán)境跟蹤,例如與溫度相關(guān)的變化。
這種傳統(tǒng)的液位檢測(cè)方法會(huì)對(duì)被測(cè)液體施加非零電位,因此它容易受到系統(tǒng)上接地干擾或寄生電容的影響,例如當(dāng)人手靠近或觸摸容器時(shí)。請(qǐng)注意,電容式檢測(cè)方法通常難以檢測(cè)洗衣液等較濃稠溶液或鹽水等導(dǎo)電溶液的液位。電容式檢測(cè)方法的缺點(diǎn)是液體會(huì)粘附在容器壁上。如果液體是粘度較高的溶劑或清潔溶液,這可能會(huì)嚴(yán)重影響系統(tǒng)的精度。
電容式液位檢測(cè)的另一種實(shí)現(xiàn)方式是電容式檢測(cè):異相液位技術(shù)。該技術(shù)使用對(duì)稱傳感器布局以及液位傳感器(上方的 LEVEL、GND)的相等且相反的波形。因此,被測(cè)液體的電勢(shì)為零或接近零,這會(huì)降低系統(tǒng)對(duì)干擾或寄生電容的敏感程度,例如當(dāng)人手或其他接地物體接近容器時(shí)。圖 2-1 中可以實(shí)施異相 (OoP) 技術(shù),方法是將 LEVEL/GND 傳感器對(duì)中的 GND 傳感器替換為由與 LEVEL 傳感器波形大小相等且相反的信號(hào)驅(qū)動(dòng)的傳感器。
作為柔性 PCB 實(shí)現(xiàn)的 OoP 傳感器陣列可用作電容式液位檢測(cè)傳感器參考設(shè)計(jì)。它與 FDC1004(適用于電容式檢測(cè)解決方案的 4 通道電容數(shù)字轉(zhuǎn)換器)兼容,其中后者是一款帶有源屏蔽驅(qū)動(dòng)器的 4 通道、16 位電容數(shù)字轉(zhuǎn)換器。有關(guān)電容式液位檢測(cè)的更多信息,請(qǐng)參閱 E2E FDC1004 常見問題解答 頁面。