ZHCACW8 july 2023 TMAG5273
传统方案(FDC1004:电容式检测的基础知识和应用)通常会在由塑料等非导电材料制成的容器外壁上连接多个传感器并测量这些传感器之间的电容变化。在图 2-1 中,液位检测传感器由 LEVEL 和 GND 表示,而另外几对电容式传感器则为液体(下方的 RL、GND)和外部环境(RE、GND)提供参考。这些传感器可以对液体和周围环境进行环境跟踪,例如与温度相关的变化。
这种传统的液位检测方法会对被测液体施加非零电位,因此它容易受到系统上接地干扰或寄生电容的影响,例如当人手靠近或触摸容器时。请注意,电容式检测方法通常难以检测洗衣液等较浓稠溶液或盐水等导电溶液的液位。电容式检测方法的缺点是液体会粘附在容器壁上。如果液体是粘度较高的溶剂或清洁溶液,这可能会严重影响系统的精度。
电容式液位检测的另一种实现方式是电容式检测:异相液位技术。该技术使用对称传感器布局以及液位传感器(上方的 LEVEL、GND)的相等且相反的波形。因此,被测液体的电势为零或接近零,这会降低系统对干扰或寄生电容的敏感程度,例如当人手或其他接地物体接近容器时。图 2-1 中可以实施异相 (OoP) 技术,方法是将 LEVEL/GND 传感器对中的 GND 传感器替换为由与 LEVEL 传感器波形大小相等且相反的信号驱动的传感器。
作为柔性 PCB 实现的 OoP 传感器阵列可用作电容式液位检测传感器参考设计。它与 FDC1004(适用于电容式检测解决方案的 4 通道电容数字转换器)兼容,其中后者是一款带有源屏蔽驱动器的 4 通道、16 位电容数字转换器。有关电容式液位检测的更多信息,请参阅 E2E FDC1004 常见问题解答 页面。