【应用】20位电容测量芯片，提升压力变送器的精度

时间： 2016-03-06 来源：世强

技术问答

电容式压力变送器是由测量膜片与两侧绝缘片上的电极各组成一个电容器。当两侧压力不一致时，致使测量膜片产生位移，从而该电容值就会发生变化，通过不同的电容反应不同的压力值。而目前测量该变化的电容值方法一般是通模拟电路将电容值转换成电压信号，再通过A/D转换成数字信号，该数字信号被微处理器用来判定输入压力值。

一般的A/D转换最高精度就只能到达12位或16位，随着工业控制的发展对于信号的精度要求越来越高，显然已经难以满足需求了。AMS专门为测量电容值的电容数字转换芯片PCap02能够实现20位的测量精度同时，也省掉了电容信号转换电压信号的模拟电路部分。PCAP02直接连接到电容式压力变送器上进行电容测量即可。

图1：压力变送器

应用原理

将电容式压力变送器的探头或传感部分按照下图中的一种方法连接到PCAP02上。

图2：PCAP02传感器的几种连接方式

PCAP02测量原理就是通过测量电容的放电时间Discharge time。

图3：PCAP02测量原理充放电时间

一般的每次测量先测量参考电容Cref的放电时间Tref，然后再测量被测量电容Cn的放电时间Tn，然后根据：

可以得到Cn 的值。

PCAP02典型应用原理图

下图所示是PCAP02的应用原理图A1、A0、SCK、SDA为数字SPI口，外部MCU可以通过该接口控制PCAP02进行测量和获取测量结果值。或者单芯片模式模拟输出，通过A1、A0输出PWM/PDM脉冲。Sensor在此直接连接电容式压力变送器的传感部分。

图4：PCAP02典型应用原理图

PCAP02特点：

• 高分辨率:在5hz和10PF的基准电容情况下(达到20位分辨率)

• 极低电流消耗, 在3hz的13.1位分辨率情况下仅为2μA

• 集成接口电容器 (1pF到 31pF)

• 内部具有两套放电电阻器，用来匹配两个不同的传感器(组合传感器)

• 内部集成1pF到31pF的参考电容

• 内部集成放电电阻达到1MOhm

• 内部集成两路放电电阻，可支持两路传感器

• 内部集成1.8 V稳压器，以提高测量精度

• 8 位温度测量精度,低温度增益漂移和零点漂移

• 增加预充电机制，使测量速度更快。

• 4 k x 8位高速运行的程序内存(40Mhz-85 MHz)

• 4 k x 8位非易失性内存(OTP)程序内存

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全部评论（1）

用户10407017 Lv3 高级工程师 2020-06-13

PCAP02这款电容测量电路的技术支持有吗？我需要做这个项目
- gonagawa_世强回复：先提供一些开发板、数据手册、应用经验等资料，有什么技术问题和需求可以直接提问，平台上有很多技术大神，会帮到您。可以参考PCAP02A相关信息：PCAP02A
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型号- 7504A,3255A,T500,1220,CD9515,DSD 25,68CM1,FS-90,1210,FS-91,4602,HTU3535PVBM,4604,7505A,AISI-304,1230,MS4525DO,DSD 17,MACRO CD375,TSYS02D,D5100,4610,MS8607,ACCUSTAR EA,EPRB,XP5,805,808,89BSD,D,E,F,T400,4630,SDT1,1240,P1200,606M1,PS2011AB,DSD 40,ELM-4000,3058A,MS5803-01BA,FMT,SIL-3,M7100,LS809-31,EGCS-D5,4332M3,TLH100,FTP520,MS54XX,EGCS-D0,ESP 64HD,XL403D,AST46HA,710,832,FN7110,834,EB,PS501,LDM-1000,U86B,DP86,52M30,PS2021AB,EV,M905,EX,720,RVIT-Z,603,LS509-51,ELM-5000,TS318-3B0814,FN4070,H005,H009,TLH,610,RCS01-10,31207B,FTP540,PML 1000,LDS309-11N,EPB-PW,735,EVS722-51,FN9630,MACRO HPGS 750,GC,FN9635,FLDT1,U7100,FTP530,85F,FN4080,AISI-400,834M1,HTU2X,ARD154,EPB,EGAXT,VS804-21,HC,65210E,EPL,7108A,86A,CLP,AST46SW,HR,MS52XX,AST4510,KMT32B,KPSI 730,750,KPSI 735,FTP560,633,634,7531A,XFTC300,Y12AD,FTP552,FTP553,FTP554,AST4401,AST4400,AST4520,KPSI 720,U5700,KPSI 600,FN4055,KPSI 601,MS5803-30BA,FTP551,31206B,FN9620,DPG,LL-01,FN7325,DPL,DPN,98RK-1,64B,40A,64C,40B,HTF3000LF,52F,3022,DSF EX-ATEX,KPSI 750,KMT37,FN3050,TPT,64X,KMT39,9916,53A,AST43LP,AST4500,KPSI 500,KPSI 501,KPSI 745,3028,GÏΜÁÐ,86BSD,8811-01,PM50,KMA36,TSYS01,LT,TSYS02,ATA-2001,KMT36H,P900,LBB,PM81,FN3030,DSD,3038,DSF,CM-01,DSH,8021-AP,8021-AR,DSL,PM83,ML,DT1,4020,TSD,6200,DSS,AST46PT,AST44LP,805M1,AST4600,DSY,TSD305,7500A,DC-SE,EGAXT3,MS5525ASO,4030,LDTC,XPM10,MS4515DO,330,MACRO HSTA/R,KPSI 710,MSP300,335,AST20HA,XS-C,XS-D,7501A,LL-10,HTU3535PVBM/WIRE,MACRO SSI/R,PT101,HTG351XCH,AST2000H2,342,KPSI 700,16HD,KPSI 705,LS304-31,LMM-H04,LMM-H03,FN3148,DSD 70,7502A,7514A,P700,4810A,CD1110,KPSI 330,8021-VP,8021-VR,KPSI 335,AST4000,EÏΜÁÐ,7135A,13,XFL212R,6000,17,LVM-110,KPSI 320,AST44XX,8711-01,121,FN3002,AST5100,LCS-03,FN3000,CS1120,R36,PCA 375,U5300,RT9,RT8,M3200,7100A,23,9400,TLH600,CPA150,27,HS1101LF,28,M210,AST20SW,KPSI 351,KPSI 353,HTU383X/WIRE,IT9000,130,KPSI 355,AST5300,AST4100,SG,CD1140,XPM4,SK,7101A,SM,FX19,MSP100,EPM-5000,SP,TPT300V,PM101,MSP340,SR,33,37,PT9000,AST45XX,KPSI 342,1201F,MT3A,ACH-01,SL-630,M5600,7102A,43,TS,EL20-S458,MS5805,XFU400,SP683,47,MS5803,MP 2000,P981,KPSI 30,HTM2500LF,CS1210,AST5400,MLP,FN1010,HTU2XF,HM1520LF,TS305-10C50,TRUBLUE 585,16MS,52,KPSI 27,MS32,KPSI 28,58,DÏΜÁÐ,MS1451,XPM6,AST46XX,ESP 32HD DTC,160,PT1,161,AST4200,PT5,DSH 16,DOG2,FX29,ESP 64HD DTC,7104A,TRUBLUE 575,FN2114,US300,9146-R,PTX,85BSD,7105A,MS5837,9216,KMA36A,AST20PT,AST4300,MS1471,9146-T,808M1,U5600,FN2570,CD1050,EPM-4001,XP,82,MS5525DSO,85,86,TRUBLUE 555,FS-01,89,MS5607,FS-02,8011,MS4515,FS-05,FS-06,ED32I,MACRO GHSE/R,MS5840,PS2031AB,G系列,8032-01,FN2420,R60D,3052A,154BSD,MS4525,MS5611,XFC200R,EPIH,ELAF,HTU383X,M12,3801A,1620,KMY,65210ES,KMZ,FN2317,M150,AST46DS,11206AC,PS831,8021-01,EGCS-D1S,KPSI 300DS,1630,820M1,XPC10,TSEV,53AF,140A,SL-900,MS5637,MS4426,CD1124T,MS4425,EVS312-11N,MT2,MT3,CS1060,CD1095,832M1,VCS-06,MTA,VCS-04,3700,M5200,FN7080,P105,P101,32HD,9022,E系列,FS19,HTU21DF,7131A,FC22,FC23,4630M12,9034,142A,9038,154N,4801A,9032,LIM-420,9033,5905,7132A,LTA,LTB,4630M14,5903,PT8000,P125,TS318-5C50,T600,8102A,LTR,HM1500LF,D系列,R30A,HTU21D,8011-01,PS801,KPSI 380,NDT-1,FS20,4835A,AST43XX,ACCUSTAR,U5200,1201,FCA7300,AD-101,PS811,VS309-51N,KMXP,11207AC

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型号- 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

选型指南 - 华润微电子 - 2023/3/20 PDF 中文下载

奥松电子光学冷媒传感器ACD4100：15年卓越运行，精准守护制冷安全

奥松电子光学冷媒传感器ACD4100以其精准、安全、耐用的特点，在多个领域有着广泛的应用场景，例如大型工业制冷设备，超市、冷库等商业制冷设施，环保监测站点等领域的制冷剂泄漏检测，为制冷设备的安全运行和能效优化提供了强有力的保障。

产品发布时间 : 2024-10-22

Standex-Meder（斯丹麦德）传感器和磁性产品选型指南

目录- 传感器干簧开关干簧继电器光电耦合器干簧传感器与磁铁液位传感器与浮标平面电感&变压器定制传感器定制磁性产品模具车间/焊接/不锈钢加工

型号- MK06,HI,MK07,ORD213,B12482,MK08,PR,525-03-I,ORD211,MK02,HM,MK03,PQ32,MK04,MK05,ORD219,GR560-,M02,PQ2007-0R4-70-G,KSK-1C10-,M04,M11 (P),M03,M06,KSK-1A04-,M05,LS02-S,SIL RF,MK10,RM05-4A,MS04-PP,MK15-501,PQ26,ORD324,GR400-,KSK-1A85-,MS02-PA,KSK-1A69-,M13,KSK-1A33-,MS07-PA,521,522,NL126-,525,MS09-S,SX58-12-240-120-RS,528,MK01,BTS,MK28,PR560-,M11 (B),BE,MK24,MK25,MK26,MK27,SX64 (RS),H,LS03-S,KSK-1A46-,M26,SX41 (RS),530,BT,MRX,535,MS02-PP,ORT551,M21P/2,M21P/1,SX58 (R),B12469,SX-40,MK30,MS08-PP,RM05-4-BV10641,MK17,MK18,SX41 (R),MK13,B12450,MK14,DIL,MK15,MK16,KSK-1A87-,MS01-NBR,KT,DIP,RM05-8A-S,KSK-1A35-,GP560-,KSK-1A66/3-,SIL HV,MK16-400,MK22,MK23,RM05-6A.RM05-4-BV10641,LI,PR126-,SX40,KSK-1A80-,567-70-1-1,KSK-1B85-,KSK-1A52-,M11 (SS),ORD228VL,SX58-12-240-120-R,MK11 (P),MK02/7,RM05-8A,KSK-1A35/1-,MK02/6,SX-64,SX58 (RS),MK20/2,MK20/1,GR501-,MS,KSK-1C90U-,KSK-1A53-,ORD2210V,KSK-1E85-,SX-58,SX-55,SX64 (R),567,CRF,SIL,MS03-PP,UMS,NL,ORD872,CRR,MS10-S,GP501-,KSK-1A54-,MS01-PA,MK21P,522-03-I,KSK-1A66-,MK21M,KSK-1C90F-,RM05-6A,PQ20,MS06-PP,MK11 (B),SX55,MS02-NBR,LS04,GP,KSK-1A31-,LS03,LS02,ORD229,535-04-I,GR,LS01,MK23-501,KSK-1A55-,LS05,MK11 (S),ORD21B,KSK-1C,KSK-1A04,KSK-1A,MS01-PP,HE,HF,KSK-1A82,KSK-1A83

选型指南 - STANDEX-MEDER - R02 - 2020/8/19 PDF 中文下载

芯进（CrossChip）电流传感器选型指南（中文）

目录- 企业介绍电流传感器介绍电流传感器应用场景应用案例展示电流传感器产品选型表

型号- CC6920SO-5A,CC6541,CC6921SO-20A,CC6930SG,CC6921SO-30A,CC6921SO-40A,CC6921SO-50A,CC6921B,CC6905SO,CC6538,CC6921SO100A,CC6930,CC6512,CC6925DN,CC6927DN,CC6906T,CC6921SO-65A,CC6926T,CC6922SG,CC6920B,CC6924SG,CC6924SG-5FB020,CC6921SO20A,CC6905QC,CC6921SO10A,CC6905,CC6927,CC6906,CC6925,CC6903,CC6926,CC6904,CC6920SO-20A,CC6921SO50A,CC6923,CC6924,CC6902,CC6921,CC6920SO-50A,CC6922,CC6900,CC6920SO-30A,CC6920

选型指南 - 芯进电子 - 2023/10/23 PDF 中文下载

奥松电子超声波VS涡街原理的液体流量传感器：全面解析与应用对比

在工业生产、市政工程及日常生活中，精确测量与控制液体流量是确保系统稳定运行、优化资源利用和提升生产效率的关键。超声波液体流量传感器与涡街流量传感器作为两大主流流量测量设备，各自以其独特的工作原理和优势，在不同领域发挥着重要作用。本文奥松电子将深入解析这两种传感器的工作原理、优点，并详细对比它们之间的区别，帮助用户做出更合理的选择。

产品发布时间 : 2024-09-12

【经验】霍尔电流传感器校准方法全攻略

盲校精度可达5%，前端校准精度高达0.1%，后端校准-适用于多传感器应用。

设计经验发布时间 : 2017-03-18

芯进（CrossChip）磁传感器/隔离/驱动/IC选型指南

目录- 企业简介磁传感器隔离产品驱动产品通用IC

型号- CC6103E,CC6203,CC6201,CCI8741EHS,CC6115B,CC6402A,CCH477,INK1102,INK1105,CCI8740EH5WH,CCI8740EL3WH,INK1101,CC6213,CC6401E,CC6212,CC6207E,CC6210,CC8110,CC6130B,CC6207M,CC6211E,CCI8742ELS,CC6102R,CC6401S,CCI8741EL3WH,CC6209,CC6206,CCH477E,CC6207,CCI8741,CC6204,CCI8741EH5WH,CC8108,CCH477G,CC6205,CC6103,CC6104,CC6500,CCH890,CC6101,CC6102,CC6105B,CC6921B,CC7031,CCH891,CC6105R,CC6215,CCI8740ELS,CCI8742EL3WH,CC6115,CC6511,CC6112,CC6111,CC6403A,CC6920B,CCI8742EH5WH,CCI8332-2L8W,CC6201E,CC6905,CC6906,CC6903,CC6404A,CC6904,CC6902,CC6503,CC6504,CC6900,CC6105,CC6501,CC6502,CC6401,CC6121,CCI8741ELS,CC1108,CCI8740EH3WH,CCI8740EL5WH,CC6407C,CC6411,CC6533,CC6412,CC6531,CCI8742EHS,CC6410,CC6130,CC6925,CCI8741EL5WH,CC6926,CC6409,CC6923,CC6924,CC6407,CC6921,CCI8741EH3WH,CC6404,CC6922,WS2801,CC6402,CC6920,CC6403,CC6422,CC6541,CC6420,CC6421,CC6533B,INK1003,CC6419,CC6538,CC6417,CC6418,CC6536,CC6415,CC6537,CC6416,CC6930,CC6413,CCH284,CCI8740EHS,CC6411A,CC6430,CC6407E,CC6407S,CCI8742EH3WH,CCI8742EL5WH,CC74ACT244,CC74ACT245

选型指南 - 芯进电子 - V2 - 2023/10/20 PDF 中文下载

琻捷电子与您相约上海国际传感器技术与应用展！将演示传感器技术在汽车不同领域的诸多应用

2024年9月11~13日，SENSOR CHINA 2024即将在上海跨国采购会展中心拉开帷幕！琻捷电子也将亮相这一传感器行业盛会，邀您共商汽车传感技术创新之道。琻捷电子（SENASIC）将在展台上演示传感器技术在汽车不同领域的诸多应用：超声波传感器芯片、无线BMS芯片、胎压监测、电池包热失控监测预警......

原厂动态发布时间 : 2024-09-11

Amphenol Sensors(安费诺) 汽车传感器选型指南

目录- 汽车传感器解决方案介绍车厢空气质量系列传感器排放处理系列传感器新能源汽车传感器应用测量汽车应用中最为关键的参数

型号- SM-UART-01L,PT200,T6703,TPMS,DPS,G-CAP2,SM-UART-01D,A2103,NPI-19,T6713,A-2102,EGR,A-2103,NPP-301,GE-1935,A-2121,ZTP,DPF,SM-UART-01L+,SM-PWM-01C,NPX1

选型指南 - AMPHENOL SENSORS PDF 中文下载

【技术】Melexis电流传感器设计指导之IMC-Hall电流传感器

IMC-Hall电流传感器方案设计，由IMC-Hall电流传感器（及PCB）、铜排、屏蔽罩三部分组成。

技术探讨发布时间 : 2017-06-30

芯感智携全系传感器产品精彩亮相SENSOR CHINA 2024上海传感器展

9月11—13日，芯感智将携应用于智慧医疗、汽车电子、家用电器、工业控制、物联网、消费电子等领域的全系传感器产品精彩亮相，展位号为2号馆2D035。芯感智凭借持续的技术创新、强大的研发实力、经验丰富的人才团队以及深厚的行业经验等优势，深入洞察客户需求，不断提升应用技术创新，提供全方位的传感器解决方案。

原厂动态发布时间 : 2024-09-09