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单端液位模组LSP

 

单端液位模组LSP(Liquid-level -Single-ended-Pro)利用单端对地式电容测量原理,通过电容传感芯片测量介电常数的变化,模组数字信号输出电容值,转换成液位高度等,可测量连续液位或分段液位、含水率、接近等介质传感,广泛应用于水位、油液液位、料位,含水率等检测及接近传感。模组含微处理器件,内嵌电容与物理量转换计算、温度补偿、信息存储、校准支持等,可以定制I2C、1-Wire等数字协议。


LSP穿透性强,可穿透1-10mm非金属容器,有效克服容器壁较厚、或测量有空气间隔、液体介质粘稠度高等问题,准确测量到电容变化;尺寸小,以最小单元原理设计电路,邮票板方式,方便客户集成到产品电路中;可通过调整外围电路实现测量不同的电容范围;模组包含高精度外部晶振,数据采集精度更高、更稳定,同时配合算法软件实现减少干扰、增加精度等效果。


LSP提供双通道,可同时检测两路对地电极。

 

主要性能

 

测量方式:非接触可穿透1~10mm非金属容器,或接触式

液位精度:根据被测物、电极结构等应用不同,最高精度1%

电容测量范围:0~150pF

电容测量精度:1%

电容测量分辨率:0.009pF

电容测量时间:10ms(可根据采集需求调整寄存器)

平均功耗:8.7mA@5V(每秒采集一次数据)

 

温度特性

温度分辨率:12bit ADC

典型测温精度:±3℃

工作温度范围:-40℃~+85℃

 

通信接口:I2C(可定制1-Wire单总线)

工作电压:2.5V~5.5V

外形尺寸:13.5mm*13.5mm*2.5mm

 

接口说明

 

LSP提供2个电极接口以及 I2C接口(参看《接口说明表》),如下图所示:

 

LSP接口示意图

 

 

接口说明表:

 

接口名称

符号

说明

电极接口

C1

电极接口1

C2

电极接口2

I2C接口

SCL

与上位机SCL相连

SDA

与上位机SDA相连

电源接口

GND

电源地

VDD

电源正

 

系统框图

 

LSP模组集成敏源电容传感芯片MC12G、在片外构建LC谐振腔回路以及使用外部晶振的MCU。下图中的C SENSOR为被测电容,L为谐振电感,MCU从MC12G采集数据并解算电容,对外提供I2C通讯接口。

 

LSP系统框图

 

 

应用电路

 

LSP单端对地配置,C1/C2接检测电极,可替代单端对地电容检测方案,如AD7747、FDC1004等电容芯片。

 

LSP典型应用电路

 

测量器件说明

 

LSP的测量器件配置为:150pFC9/C11),100nH(L1/L2),68pFC10/C12)

实际使用中,根据测量情况,会对测量器件进行调整,以达到最佳测量效果(器件若发生调整,LSP原本校准的电容数值将不再具备参考价值,请以频率变化为判断依据)。

 

通信方式

 

模组为I2C接口输出,上位机可查询电容值、频率、温度等信息(可定制为1-wire单总线接口)。

 

MCSK测试

 

使用敏源电容传感评估板MCSK连接模组,可快速进行测试评估。

 

1、带BASE板

 

将LSP模组焊接到BASE板,通过4pin座连接至电路的I2C接口,方便调试。

 

LSP和BASE板

 

焊接到BASE板LSPMCSK连接

 

2、不带BASE板

 

不带BASE板时,只需将模组LSP的I2C接口和电源接口“SCL、SDA、GND、VDD”与MCSK上对应接口直接飞线连接即可。

 

 

 


资料下载

LSP单端液位模组产品手册

LSP I2C协议手册

电极方案推荐及抗干扰屏蔽设计

LSP应用例程

LSP BASE板库文件

LSP应用指南

MCSK-MC使用手册