?電容型傳感芯片的工作原理?基于電容原理，通過感知周圍環(huán)境的電容變化來檢測目標物體的位置和狀態(tài)。具體來說，電容型傳感芯片包含兩個導體（通常是金屬電極），當這兩個導體之間存在電場時，它們會形成一個電容。當有物體靠近這個電場時，電場會發(fā)生改變，從而導致電容值的變化。傳感芯片通過感知這種變化，將其轉化為數字信號，進而實現對目標物體的檢測與控制?。

工作原理：

電容原理?：電容是指兩個導體之間的電荷存儲器。當電容兩端施加電壓時，正極和負極之間會形成電場。當有物體靠近電容時，靠近的物體與電容之間形成一個新的靜電場，導致電容的電場發(fā)生改變。電容型傳感芯片通過感知這種電容變化來感知目標物體的位置和狀態(tài)?。

信號處理?：傳感芯片接收電容變化并將其轉化為數字信號。感測電極會感知到目標物體引起的電容變化，并將這些變化轉化為電壓或電流信號。接下來，通過模數轉換器將這些信號轉化為數字信號，進一步控制和分析?。

電容型傳感芯片

工采網代理的MC12G、MC12T是高集成度雙通道電容型傳感芯片，芯片測量單端對地電容，直接與被測電容極板相連，通過甚高頻諧振激勵并解算測量微小電容的變化。激勵頻率在10~100MHz范圍內可配置，其頻率測量輸出為16bit數字信號，對應的電容感知較高分辨率為0.5ff。芯片采用全數字化設計，功能配置及數據讀寫支持較高1MHz的I2C通信速率；內置低噪聲電源管理模塊LDO，可適配寬輸入電壓范圍。此外，芯片還集成了溫度傳感電路，可用于進行溫度補償及其他溫度傳感場景。

和國內外同類產品相比，MC12G、MC12T具有更寬的電容激勵頻率，更遠的非接觸測量性能，更寬的工作電壓范圍，更靈活的參考頻率及工作模式配置。芯片兼具溫度傳感信號用于溫度補償，獨立的雙通道測量電路可以相互補償參考，也可配置自動報警邏輯。小尺寸、低成本的芯片可廣泛用于智能家電液位、接近、觸控等場景，也可用于汽車油液、水浸傳感、食品檢測、土壤水分含量等工業(yè)專用檢測場景。

電容式傳感通過和檢測電極的配合實現對不同物質的介電檢測，是一種低功耗、低成本且分辨率高的非接觸式檢測技術。相比于傳統RC振蕩類觸控電容結構，MC12G、MC12T采用甚高頻的LC諧振方法，使得電場強度穿透性更好。芯片的頻率計算通過內部數字信號處理單元全數字化輸出，多種工作模式可靈活配置。MC12T具有精簡的SOP8引腳，可用于低成本的雙通道電容檢測。MC12G為小體積的QFN16封裝，提供更為全面的芯片內部控制。

MCU通過I2C接口訪問MC12G、MC12T的控制和數據寄存器。SDA和SCL引腳集成了尖峰抑制電路，可以減小總線噪聲的影響。MC12G、MC12T支持400KHz的I2C通信速率。I2C接口的數據SDA和時鐘SCL分別連接到上位機處理器的對應端口上，并分別通過上拉電阻RP連到VDD，通過上位機軟件來實現各節(jié)點芯片的讀寫控制。根據實際應用，可以通過管腳ADDR的值來設定從設備的地址。

系統框圖：

系統框圖

電容傳感芯片 - MC12G/12T的特性：

電容測量范圍：0~150pF

溫度范圍：-55℃~+125℃

頻率范圍：10MHz~100MHz

有效分辨率：較高 15bit

供電電壓范圍：2.0V~5.5V

轉換時間：1~100ms（可配置）

測量峰值電流：1.3~8.3mA（可配置）

睡眠模式電流：50nA

停機模式電流：40nA

數字電容傳感芯片 - MC12G/12T的應用：

智能家電液位

工業(yè)水箱液位

汽車油液液位

食品水分含量分析

土壤水分含量分析

接近檢測

觸控感知

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審核編輯 黃宇