【经验】四通道测量高精度电容调理芯片MDC04实际应用场景问题解答
敏原传感MDC04是高集成度的数字模拟混合信号传感集成电路，芯片直接与被测物附近的差分电容极板相连，利用不同物质介电常数的区别，通过放大、数字转换、补偿计算电容的微小变化来实现物质成分的传感。芯片内部集成高精度16bit模数转换ADC电路，其电容分辨率为0.1fF，线性度误差小于0.3%。此外，芯片内置精度0.5℃的温度传感电路，可用于温度补偿及其他温度传感场景。
MDC04为四通道测量高精度电容调理芯片，每一通道测量电容两极之间的互感电容，可编程固定测量范围0~103.5pF，可编程可变调理范围±15.5pF，可自动搜索最佳量程配置。芯片测量工作方式灵活，可配置多通道测量组合、单次测量、周期性循环测量等工作模式，支持数字单总线和I²C双通信接口。和国内外同类产品相比，MDC04具有宽测量范围、宽工作电压、低功耗、多种接口、内置温度测量、小尺寸、低成本等优势，可用于液位检测，食品水分含量测量，土壤水分含量测量，冰霜检测，接近传感，手势传感等应用场景。
图 1
在实际应用过程中，我们发现客户对MDC04存在一些疑惑或误区，特进行了相关问题梳理，以帮助客户更深入了解、更好地应用这款高精度数字电容传感芯片。
Q：对被测液体有什么样的要求？酒精，洗洁精，精油，食用油可以测吗？
A：除常见介质水外，别的液体也能测，介电常数越大，越好测。
Q：可以测有一定粘稠度的液体吗？怎么处理探头表面的液体残留问题？
A：可以的，比方说洗手液。处理探头表面液体残留问题需增加额外驱动和MCU，例如用我司的LLM液位检测模组。
Q：有做过工业酒精测试吗？
A：目前还没有做工业乙醇，不过只要容器不是金属的，都可以尝试。
Q：壁厚对线性有影响吗？
A：壁厚对线性会有一些影响。好的设计都是结合客户实际外壳、容器，以及精度要求来的。对MDC04来讲，电极紧贴情况下，容器壁厚一般在5mm以内，和电极设计的结构以及面积都有关系，面积越大，穿透性越强；LLM的穿透性会更强。
Q：不同应用中，电极的位置是不是需要根据产品去寻找电极的布局位置？
A：是的。总得来说，对贴的平行电极，或90°垂直电极等效果好；同等情况电极面积越大，效果越好。
Q：批量的时候，每个产品的液位需不需要标定？
A：关键看对精度的要求。总的来说，我们希望客户是不需要标定的。如果是分档位的，生产中本身的偏差影响不大。如果是高精度的，我们会帮客户去想一些办法，如在空、满等典型状态，增加自动测试来实现高精度的校准。
Q：主要有哪些方面会影响可重复性？怎么避免？
A：量产时电极的面积、位置确定以后，影响重复性因素主要包括：
●周围环境的影响，如温度的变化。MDC04自带温度测量，如果精度高的话，可以从算法上来避免；
●周围电磁的干扰。可以通过电磁屏蔽来避免，这里面有一些设置技巧。我们也会帮客户做一些指导。另外，差分对干扰抑制会更好，甚至可以在模组上加磁环等抗干扰手段。
●电极公差的影响。如容器贴的时候的间隙，但总体看实际应用，如果分几个档位，公差不是最主要因素，如果客户要求精度高，可以做一点或两点的校准。
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型号- MCP61S,CLM,M601Z,MY18B20L,BVS-LF,MVA-HF,MTS4,M601P,M1820W,NBTS,M1820Z,MY1820RHP8,M601W,MTS4XT4-I²C,M1820B,CPS-M18N-NO,M1820,CPS-15,M1820P,MAD,MST-MINI,MY1820,MTS4P+T4-I²C,M1601W,MY9706,M1601Z,M601FPC-CU,MY18B20Z,IRG,BTS,MTS01W,MAD PCBA,MTS01Z,MTS01P,MCSK,4GTS,MTS4P,RTS,MTS4Z,CISS,MSE,T117,M601,WLD-NC/NO,MCP62G,MSS,M601B,MTS4Z-PT6,MTS4XT4-OW,GMS-485,ECT,MY18E20,PHT,MTS4B,MC11S,MC11T,MHT04,LS,MTS4P+T4-OW,MHT04H,M117,M117B,MOLT,MVA-LF,MHT04S,WS11 SENSOR,MST SENSOR,CDSS,MC12T,M117Z,LSP,MC12G,WLD-485,M117P,M117W,MER,M1820ZT5,18B20T5,18B20T6,T117Z,T117W,DLM,MDC04,MWFD,M1601P,UFA,MDC02,LLS,LDM,WS11,NCLS,MPIC,MICE,T117P,M1601B,FID,T117B,MCP61,MTS01,MCP62,M401,MTS4Z-LP6,MHT04T14,NBVS-LF
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除消费电子产品外，电容传感器能应用到恶劣的工业环境吗？
可以。电容传感器目前已在很多精密工业测量场景中使用，如液位检测、位移检测、接近传感等，并且，正在迅速替代按键、开关、滚动条/轮等，成为工业和消费类应用中人机接口的首选方案。 电容传感器基于空间电磁场的规律与被测物发生物理变化的相关性，利用不同物质介电常数的区别，通过放大、数字转换、补偿计算电容的微小变化来实现物质成分的传感。由于不含机器部件，比早期的机械产品可靠性更高。 电容传感器可以承受大范围温度波动、长期潮湿环境、ESD静电等环境条件的持续变化，满足恶劣工业应用需求。而且，由于内置补偿算法，可以对环境温度变化进行补偿，自适应本地环境，实现连续监测。 敏源传感目前有MDC02/MDC04 2款型号供客户选择，其中，MDC02为两通道测量高精度电容调理芯片，支持单总线通信，SOP8封装；MDC04为四通道测量高精度电容调理芯片，支持单总线和IIC双通信，DFN20封装，其他产品特性详见手册资料。
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可自由定制铜排形状尺寸；检测精度：0.5%~1.0；电流测量范围 ±300-500A。低噪音 (0.27mVpp)；低磁力残余误差:2mV；响应性能<4μSec；支持RoHS指令 、AEC-Q200。
最小起订量： 100个 提交需求>
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实验室地址： 深圳/苏州 提交需求>
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