【应用】电容式信号传感器ZSSC3123用于非接触式液位测量，精度高且不需要外部设备修正

时间： 2019-06-10 来源：世强

技术问答

在工业产品中,浓酸和浓碱的液位测量都必须采用非接触式方案,比如电容式液位传感器，而电容式传感器最核心的技术微小信号处理。向各位工程师推荐是RENESAS品牌的电容信号处理芯片 ZSSC3123，芯片内部的输出偏移、灵敏度和温度漂移可通过内部数字信号处理器来实现数字补偿，校正系数可存储在EEPROM中,可以实现单电容和差分电容传感器，测量值可输出为I2C、SPI、PDM等信号。可以应用在工业产品的液位测量，比如压缩机的液位测量。

图1. ZSSC3123电容式信号传感器产品框图

ZSSC3123电容式信号传感器应用需求应该属于非接触式测量产品，通过两个电容极板将液位的变化检测出来。在实际设计时候，由于液体的粘度等原因，液位变化并不是线性的，所以一般建议使用差分式电容检测方案，如下图。

图2. ZSSC3123差分原理的应用电路

从ZSSC3123差分电路中可以观察到，该芯片外围电路只需要2个0.1uF的去耦电容即可，电路简单。同时，供电范围可以覆盖到2.3V-5.5V，符合MCU接口要求。

在设计电容极板时候，需要考虑到ZSSC3123芯片最大支持到260PF容值，所设计的极板电容值不能超过260PF。

ZSSC3123的采样速率可达0.7ms @ 8位，1.6ms @ 10位，5.0ms @ 12位，18.5ms @ 14位，内部温度补偿基准(无外部组件)，所以工程师无需担心温度对测量精度的影响。

由于ZSSC3123芯片支持电脑端校准，所以在-40℃到125℃范围内，其精度可以保证±0.25%。校准后，ZSSC3123芯片具有速度快，精度高且不需要外部设备修正的特点。

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