ZHCACW8 july 2023 TMAG5273
傳統方案(FDC1004:電容式檢測的基礎知識和應用)通常會在由塑料等非導電材料制成的容器外壁上連接多個傳感器并測量這些傳感器之間的電容變化。在圖 2-1 中,液位檢測傳感器由 LEVEL 和 GND 表示,而另外幾對電容式傳感器則為液體(下方的 RL、GND)和外部環境(RE、GND)提供參考。這些傳感器可以對液體和周圍環境進行環境跟蹤,例如與溫度相關的變化。
這種傳統的液位檢測方法會對被測液體施加非零電位,因此它容易受到系統上接地干擾或寄生電容的影響,例如當人手靠近或觸摸容器時。請注意,電容式檢測方法通常難以檢測洗衣液等較濃稠溶液或鹽水等導電溶液的液位。電容式檢測方法的缺點是液體會粘附在容器壁上。如果液體是粘度較高的溶劑或清潔溶液,這可能會嚴重影響系統的精度。
圖 2-1 電容式液位檢測電容式液位檢測的另一種實現方式是電容式檢測:異相液位技術。該技術使用對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,被測液體的電勢為零或接近零,這會降低系統對干擾或寄生電容的敏感程度,例如當人手或其他接地物體接近容器時。圖 2-1 中可以實施異相 (OoP) 技術,方法是將 LEVEL/GND 傳感器對中的 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驅動的傳感器。
作為柔性 PCB 實現的 OoP 傳感器陣列可用作電容式液位檢測傳感器參考設計。它與 FDC1004(適用于電容式檢測解決方案的 4 通道電容數字轉換器)兼容,其中后者是一款帶有源屏蔽驅動器的 4 通道、16 位電容數字轉換器。有關電容式液位檢測的更多信息,請參閱 E2E FDC1004 常見問題解答 頁面。