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差分液位模组LDM

 

 

差分液位模组 LDM(Liquid-level -Differential-Mini)利用差分式电容测量原理,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等介质传感,广泛应用于水位、油液液位、料位等检测。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。


LDM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。

 

 

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:0~100pF(默认量程,其他量程可定制)

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)

工作功耗:5.3mA@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:11.5mm*11.5mm*2.5mm

 

接口说明

 

LDM提供电极接口以及I2C接口(参看《接口说明表》),如下图所示。

 

LDM接口示意图

 

 

接口说明表:

 

接口名称

符号

说明

电极接口

CN

电极接口CN

CP

电极接口CP

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

 

LDM模组集成敏源电容传感芯片MC11S,外围电路以及微控制器MCU,下图中的C SENSOR为被测电容,MCU从MC11S采集数据并解算电容,对外提供I2C通讯接口。

 

 

LDM系统框图

 

 

应用电路

 

LDM是利用差分式电容的测量原理,根据容器结构以及液位检测需求布置适当形状大小的两个电极,将两个电极分别与LDM的CN、CP相连,最后将模组固定。支持连续液位、一点液位检测。

 

LDM典型应用电路

 

测量器件说明

 

LDM的测量器件配置为:参比电容22pF(C6),测量电容10pFC7)

 

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,LDM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、比值、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

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

 

LDM+BASE板

 

焊接到BASE板LDMMCSK连接

 

2)不带BASE板

不带BASE板时,只需将模组LDM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

 

差分液位模组LDM产品手册

LDM I2C协议手册

电极方案推荐及抗干扰屏蔽设计

LDM应用例程

LDM BASE板库文件

LDM应用指南

MCSK-MC使用手册