数字电容传感芯片MC1081

MC1081系列是高集成度、多通道、宽量程的数字电容型传感芯片。芯片直接与测量电极板相连，通过振荡频率的变化，测量电容的变化。激励频率在0.05MHz~20MHz范围内可配置，其频率测量输出为16bit数字信号，对应的电容最高分辨率为1fF。芯片支持多种工作模式，可以测量包括单端电容、差分电容、互电容、双端浮空电容等；内部集成了高精度的数字化温度传感器，可用于需要温度补偿及其它温度传感场景；采用数字化设计，通过I2C接口配置各种功能和读取数据，支持最高1Mbps的通讯速率。

电容式传感通过测量电极的电容值，实现对不同物质的介电检测，是一种低功耗、低成本且分辨率高的非接触式检测技术。和国内外同类产品相比，MC1081系列芯片的外围电路简单、成本低，最多可同时测量10个单端电容，电容激励频率调节范围大、幅度可变，电容测量的工作模式多样且配置灵活，工作电压范围宽，适用性强，可广泛用于液位测量、触控、水浸传感等检测场景。

产品特性

- 电容测量范围：1pF~10nF
- 温度范围：-40℃~+125℃
- 频率范围：0.05MHz~20MHz
- 频率分辨率：最高16bit
- 供电电压范围：2.4V~5.5V
- 单通道转换时间：0.1ms~23.5ms（可配置）
- 通信接口：I2C
- QFN16/TSSOP16封装可选

选型指导

结构框图

上图是MC1081的系统框图，包括振荡驱动电路（Resonant Driver）、分频器（Frequency Divider）、内部时钟（Internal Oscillator）、温度传感（Temperature Sensor）、数字逻辑（Digital Core）、寄存器（Register Bank）、I2C接口、电源管理等功能模块。MC1081的驱动电路和外部电容Csensor构成电容传感器，将振荡信号送至数字逻辑电路，测量并数字化信号频率fin。数字逻辑使用参考频率fref来测量传感器的信号频率fin。芯片内部的19.2MHz时钟，经过分频器得到参考频率fref。通道0~9可以根据应用需求，连接相应的电极或者容性负载。I2C接口用于芯片与MCU之间的通讯。芯片默认开启睡眠模式，在不测量的时候，处于睡眠状态，以降低系统功耗。当收到有效的I2C指令后，芯片会自动唤醒。

MC1081系统框图