[发明专利]一种电容式传感器的检测方法在审

专利信息
申请号: 202110923443.8 申请日: 2021-08-12
公开(公告)号: CN113532586A 公开(公告)日: 2021-10-22
发明(设计)人: 谢进;征林;陈阜东;丁志扬 申请(专利权)人: 矽朋微电子(无锡)有限公司
主分类号: G01F23/26 分类号: G01F23/26;G01R27/26
代理公司: 南宁胜荣专利代理事务所(特殊普通合伙) 45126 代理人: 关文龙
地址: 214135 江苏省无锡市新吴区*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 电容 传感器 检测 方法
【说明书】:

发明公开了一种电容式传感器的检测方法,包括以下步骤:第一步,构建电容式传感器的检测电路,将被测电容CX和配套电阻R1形成震荡电路后,接入到时基芯片LMC555的触发脚和和保持脚;第二步,将时基芯片LMC555上电后,输入到单片机的频率捕捉脚;第三步,将采集到的频率转换为电容值;第四步,按照电容值初始值和最终值的比例关系,确定当前电容值。本发明的检测方法不需要高精度的ADC或电压比较器,就可以检测出被测电容,可大大降低成本。

【技术领域】

本发明属于传感器检测技术领域,涉及一种电容式传感器的检测方法。

【背景技术】

电容式传感器式现在用得比较多的一种传感器,通过电容连续变化值来描叙液位的变化,可以解决传统磁翻板无法连续测量的缺陷,同时需要单片机模块具备测量微小电容值的能力。

现有的电容检测方法,大多数是基于电容的充放电,通过模数转换芯片采集开始充电的电压和结束电压和充电时间,再根据电容充放电公式,计算出被测电容,这种方式有几个缺陷:(1)需要高精度的ADC或电压比较器;(2)对计时的精度要求很高,这会带来比较高的成本,且在电容较小的时候精度不高,导致测量不准;(3)电池供电的场景下,如果出现电源衰减,会导致测量值偏大。

【发明内容】

本发明提供一种电容式传感器的检测方法,以解决现有的电容检测方法存在的电池供电的场景下,如果出现电源衰减,会导致测量值偏大等问题。

为解决以上技术问题,本发明采用以下技术方案。

一种电容式传感器的检测方法,包括以下步骤:

第一步,构建电容式传感器的检测电路,将被测电容CX和配套电阻R1形成震荡电路后,接入到时基芯片LMC555的触发脚和和保持脚;

第二步,将时基芯片LMC555上电后,输入到单片机的频率捕捉脚;

第三步,将采集到的频率转换为电容值;

第四步,按照电容值初始值和最终值的比例关系,确定当前电容值。

进一步地,所述的电容式传感器的检测电路,包括电源负极GND、电源正极VCC、时基芯片LMC555、电阻R1、电容C1、被测电容CX。

进一步地,所述的电源负极GND包括第一电源负极GND、第二电源负极GND和第三电源负极GND。

进一步地,所述的电源负极GND的电压为0V。

进一步地,所述的电源正极VCC的电压为2.5~5.5V。

进一步地,所述的时基芯片LMC555包括8个管脚。

进一步地,所述的电阻R1为10K。

进一步地,所述的电容C1为100nF。

本发明的检测方法与现有的电容检测方法相比,具有以下几个优势:

(1)本发明可以连续测量传感器的电容值,使得液位一类的传感器,不再是离散的几个数值;

(2)本发明的检测方法不需要高精度的ADC或电压比较器,就可以检测出被测电容,可大大降低成本;

(3)现有的电容检测方法对计时的精度要求很高,这会带来比较高的成本,且在电容较小的时候精度不高,导致测量不准,而本发明可以在电容较小的时候依然保持较高的测量精度;

(4)本发明的检测电路不受供电电压的影响,在一定电压范围内能保持良好的精度,比现有的电容检测方法的测试方法要准确。

【附图说明】

图1是本发明的电容式传感器的检测电路结构示意图。

【具体实施方式】

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