應用在測量電介質(zhì)的厚度、物位中的電容傳感芯片

發(fā)布時(shí)間:2023-11-10 09:31    發(fā)布者:liao775a
電介質(zhì)是能夠被電極化的絕緣體。電介質(zhì)的帶電粒子是被原子、分子的內力或分子間的力緊密束縛著(zhù),因此這些粒子的電荷為束縛電荷。在外電場(chǎng)作用下,這些電荷也只能在微觀(guān)范圍內移動(dòng),產(chǎn)生極化。在靜電場(chǎng)中,電介質(zhì)內部可以存在電場(chǎng),這是電介質(zhì)與導體的基本區別。
電介質(zhì)包括氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)等范圍廣泛的物質(zhì),也包括真空。固態(tài)電介質(zhì)包括晶態(tài)電介質(zhì)和非晶態(tài)電介質(zhì)兩大類(lèi),后者包括玻璃、樹(shù)脂和高分子聚合物等,是良好的絕緣材料。凡在外電場(chǎng)作用下產(chǎn)生宏觀(guān)上不等于零的電偶極矩,因而形成宏觀(guān)束縛電荷的現象稱(chēng)為電極化,能產(chǎn)生電極化現象的物質(zhì)統稱(chēng)為電介質(zhì)。電介質(zhì)的電阻率一般都很高,被稱(chēng)為絕緣體。有些電介質(zhì)的電阻率并不很高,不能稱(chēng)為絕緣體,但由于能發(fā)生極化過(guò)程,也歸入電介質(zhì)。
電介質(zhì)分類(lèi):
1、分子的等效正電中心和等效負電中心:電介質(zhì)均由分子和原子組成,每個(gè)分子中所有正電荷對外界作用的電效果可以等效為集中在某一點(diǎn)的等效點(diǎn)電荷的作用效果,這個(gè)等效點(diǎn)電荷的位置稱(chēng)為分子的正點(diǎn)中心;同理,每個(gè)分子中所有負電荷對外界作用的電效果可以等效為集中在某一點(diǎn)的等效點(diǎn)電荷的作用效果,這個(gè)等效點(diǎn)電荷的位置稱(chēng)為分子的負點(diǎn)中心。
2、有極分子電介質(zhì):電介質(zhì)中各分子的等效正電中心與等效負電中心不重合的電介質(zhì);正點(diǎn)中心和負電中心分別可用等量異號電荷代替,二者有一相對位移,這樣每個(gè)分子對外界的電性效果可以等效為一個(gè)電偶極子的作用。
3、無(wú)極分子電介質(zhì):電介質(zhì)中各分子的等效正點(diǎn)中心與等效負電中心重合的電介質(zhì)。
電容傳感器可以通過(guò)測量電介質(zhì)的厚度、物位來(lái)獲取有關(guān)介質(zhì)性質(zhì)的信息。由于電容式傳感器可以測量液位和位移,因此它可以用于測量電介質(zhì)的厚度和物位。此外,電容式傳感器還可以通過(guò)測量溫度、濕度等參數來(lái)間接測量電介質(zhì)的厚度和物位。通過(guò)這些測量數據,可以得到介質(zhì)性質(zhì)的相關(guān)信息,從而更好地理解和預測介質(zhì)的性質(zhì)和行為。
這里小編推薦一款由工采網(wǎng)代理的國產(chǎn)品牌MYSENTECH推出的電容傳感芯片,高精度數字電容傳感芯片 - MDC04,該芯片是高集成度的數字模擬混合信號傳感集成電路,芯片直接與被測物附近的差分電容極板相連,利用不同物質(zhì)介電常數的區別,通過(guò)放大、數字轉換、補償計算電容的微小變化來(lái)實(shí)現物質(zhì)成分的傳感。芯片內部集成高精度16bit模數轉換ADC電路,其電容分辨率為0.1fF,線(xiàn)性度誤差小于0.3%。此外,芯片內置精度0.5°C的溫度傳感電路,可用于溫度補償及其他溫度傳感場(chǎng)景。
MDC044通道測量,芯片可以直接與被測物附近的差分電容極板連接,通過(guò)IIC或單總線(xiàn)數字接口輸出測量值。芯片內部集成了信號放大、模數轉換、邏輯控制及補償單元,測量分辨率高達0.1fF,并且內部還集成了溫度傳感器,可用于溫度補償或環(huán)境溫度測量等。
芯片測量工作方式靈活,可配置多通道測量組合,單次測量、周期性循環(huán)測量等工作模式。MDC04芯片支持數字單總線(xiàn)和I²C雙通信接口,MDC02芯片支持數字單總線(xiàn)接口。單總線(xiàn)接口支持長(cháng)線(xiàn)纜、多節點(diǎn)的分布式傳感。
MDC04的供電電壓2.0V-5.5V,工作時(shí)測量峰值電流500uA,睡眠電流0.2uA,封裝形式為3*3mm QFN20,該芯片和國內外同類(lèi)產(chǎn)品相比,都具有很明顯的優(yōu)勢。
和國內外同類(lèi)產(chǎn)品相比,MDC04具有寬測量范圍、寬工作電壓、低功耗、多種接口、內置溫度測量、小尺寸、低成本等優(yōu)勢,可用于液位檢測、食品/土壤等水分含量測量、冰霜檢測、接近/手勢傳感等應用場(chǎng)景。
數字電容傳感芯片 - MDC04主要特點(diǎn):
接口:I²C/單總線(xiàn)
供電電壓:2.0V~5.5V
峰值電流:500µA
可配置固定測量范圍:0~103.5pF
分辨率:0.1fF
溫度測量精度:0.5
工作溫度范圍:-55~125
線(xiàn)性誤差:<0.3%
可配置可變測量范圍:±15.5pF
待機電流:0.2µA
測量速度:3-20ms 可配置
封裝形式FN20
在數字電容傳感領(lǐng)域,浙江MYSENTECH便是國產(chǎn)品牌中的佼佼者。了解更多關(guān)于浙江MYSENTECH數字電容傳感芯片的技術(shù)應用,請聯(lián)系133 9280 5792(微信同號)

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