昆泰芯KTM1302在多点液位检测中的应用方案：以极低电流消耗提供全极磁响应，具备宽工压工温

时间： 2024-10-11 来源：昆泰芯微电子公众号

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昆泰芯KTM1302在多点液位检测中的应用方案

一、液位计行业需求

在容器中液体介质的高低叫做液位，测量液位的仪表叫液位计。液位计为物位仪表的一种。液位计在工业和民用领域中发挥着至关重要的作用，它不仅用于保障生产过程的安全，还在库存管理、环境保护等方面扮演着重要角色。通过选择合适的液位计并正确使用和维护，可以提高生产效率、降低成本、保障安全并保护环境。液位计的种类繁多，有音叉振动式、磁浮式、压力式、超声波、声呐波、磁翻板、雷达等。每种类型都有其独特的工作原理和适用场景。

昆泰芯KTM1302就是用在磁浮子液位计中的液位检测芯片。磁浮子液位计就是一种既可以现场显示又可以输出电流/电压的一种液位计，被广泛运用于石油加工、食品加工、化工、水处理、制药、电力、造纸、冶金、船舶和锅炉等领域中的液位测量。

二、产品特性

昆泰芯KTM1302采用Open-Drain输出结构，芯片内部使用磁阻TMR元件以及信号调理电路两部分组成。具有高精度、高速、低功耗、高灵敏度等特性，适用于工业类电子、消费类电子等磁场开关检测。芯片内部电路包含电压发生器、比较器、数字逻辑控制模块、阀值修调模块和开漏输出电路。昆泰芯KTM1302可以以极低的电流消耗，提供全极磁响应，具有宽工作电压范围和宽工作温度范围。该系列芯片可以提供多种磁场阀值、开关工作频率和封装形式，以适配各种应用场景。

昆泰芯KTM1302具体工作方式如下：

1、KTM1302是全极开关，对N和S极都有动作。

2、BOP是工作磁场，外部磁场在灵敏度方向上高于这个磁场值，磁开关芯片动作，就是等效框图中开关闭合，VOUT和GND短路，输出VOUT=L。

3、BRP是释放磁场，外部磁场在灵敏度方向上高于这个磁场值，磁开关芯片动作，就是等效框图中开关断开，VOUT和GND开路，输出VOUT是高阻状态。

4、BH是BOP和BRP的差值，这样可以防止磁铁抖动带来的重复动作。

昆泰芯KTM1302和干簧管的对比

（1）KTM1302

a. 有源器件，3脚芯片，有功耗1.6uA。

b. 固态封装，不易损坏，抗震性强。

c. 非机械开关，经久耐用，寿命长。

d. 封装尺寸小，容易摆放，能满足小尺寸高精度的检测要求。

e. 灵敏度较高，容易实现检测。

f. 水平磁场检测，与干簧管磁场检测方向相同。

（2）干簧管

a. 无源器件，2脚封装，无功耗。

b. 玻璃外壳，容易损坏，抗震性弱。

c. 机械触点开关，有机械寿命短的限制。

d. 封装尺寸≥5mm，尺寸较大。

e. 可以接入高电压，高过载电流。

结论：由于干簧管结构上的不稳定性以及寿命短的问题，现在使用磁开关替代干簧管已经成为趋势。

三、行业应用

多点液位检测实现方案

电路设计如图所示

• 当其中有芯片导通，根据电阻串并联原理，电阻回路将会经过开关芯片KTM1302返回。Rs是电阻回路的等效电阻。

• 如果同时导通多个芯片，电阻回路将会经过最前端的开关芯片KTM1302返回。

• 电路回路中串联的电阻推荐使用参数：10~30Ω。

• 随着不同位置的KTM1302的开启，等效电阻Rs成梯度式线性变化。

结构布局如下：

浮子360旋转，芯片处磁场仍均匀。

磁路设计：

1、X轴下方磁场最大值需要小于芯片BRP值。

2、X轴上方磁场最大值需要大于芯片BOP值。

3、X轴上方磁场BOP与BRP之间的距离为开启距离D，设定需要D≥1.5*PH（芯片间距）。

这样磁路可以保证每一个位置处都有芯片导通，不会出现断点。这种设计是最理想的设计。

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型号- CH32X035F8U6,CH32X035G8R6,CH32V303RCT6,CH32V103R8T6,CH32V103C6T6,CH32F203K8T6,CH32V203F8U6,CH32F205RBT6,CH32F203C8T6,CH32V203G8R6,CH532,CH531,CH545,CH32X035,CH547,CH546,CH549,CH548,CH32V208WBU6,CH32V208RBT6,CH32F103R8T6,CH32V003J4M6,CH32F103C6T6,CH32F203RCT6,CH32V305RBT6,CH541,CH543,CH32V003F4P6,CH32F103C8U6,CH32X035C8T6,CH32V303RBT6,CH32V208GBU6,CH32V307RCT6,CH32V203K8T6,CH32L103F8P6,CH592,CH32V203C8T6,CH591,CH32V307WCU6,CH32X035F7P6,CH522,CH525,CH527,CH32V203G6U6,CH32V307,CH32F203C8U6,CH32V203C8U6,CH32V203F6P6,CH521,CH32V203RBT6,CH578,CH32V303VCT6,CH577,CH579,CH32F203CBT6,CH32V103C8T6,CH32V003A4M6,CH32X033F8P6,CH32L103F7P6,CH32F203C6T6,CH571,CH573,CH32F103C8T6,CH32V103C8U6,CH32X035G8U6,CH32V003F4U6,CH32L103K8U6,CH32L103C8T6,CH32F208RBT6,CH32V208,CH581,CH583,CH32F203VCT6,CH32F208WBU6,CH582,CH32X035R8T6,CH32V208CBU6,CH555,CH558,CH557,CH559,CH32V303CBT6,CH32L103F8U6,CH32V305FBP6,CH32V203K6T6,CH32V203C6T6,CH552,CH32V307VCT6,CH551,CH554,CH567,CH569,CH568,CH32L103G8R6,CH32F207VCT6,CH561,CH563,CH32V203F8P6

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