当你用电容传感器测量多种液体液位时……

MEMS 2021-08-22 00:00

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检测密闭容器中液体的液位是一项重要功能，而最终用户往往会将其想当然。但是，如果测量汽车油箱剩余油量的系统不准确，驾驶员很快就会开始关注它。毕竟，没有人愿意在汽车意外耗尽燃油后，被搁浅在远离加油站的地方。

由于电容传感方法可用于测量油箱中的燃油量、洗衣机筒中的水量乃至任何类型容器中任何液体的量，因此能听到该技术取得改进是件好事。艾迈斯欧司朗新型AS8579电容传感器采用改进的液面传感技术，其具备一些更加智能的功能，因此要优于当今使用的现有液面传感产品。

新颖多级传感，

改进洗衣效果

电容传感是广泛使用的液面传感技术。它采用电容的原理：向一个电极施加电压时，电荷在两块金属板（或“电极”）之间的空隙中累积。累积的电荷量取决于一种属性，即两块材料之间的“介电常数”。

例如，空气的介电常数就不同于汽油的介电常数。这意味着，当汽油从油箱中排出，连接在油箱两侧的电极之间的空隙充满了空气而不是燃油，此时电容传感器可以检测电容的变化。对于处理器芯片来说，将电容的这种变化转换为油箱中燃油液位测量值是很简单的。

AS8579测量系统的核心是一项称为I/Q解调的电容传感技术。此方法测量系统阻抗的电阻以及电容元件。与其他电容传感方法不同，这种方法的效果是即使在困难的条件下也能可靠地工作，而且即使是微小的电容变化，也能感测到。这意味着它可以测量液体液位的微小变化，例如油箱中的汽油。

AS8579还有另一个不寻常的功能，同样令人惊叹：它可以区分同一水箱中多种不同液体的液面。

艾迈斯欧司朗的产品设计人员巧妙地在AS8579上提供了用于多达10个传感器输入的引脚，因此，它可以连接到附在一个液体容器上的10个电极片，同时提供10个单独的液位测量值。

比方说，可以想象一下将这项技术应用到洗衣机上的效果：我们知道水、空气和泡沫都有不同的介电常数。在洗涤过程中，当洗衣筒装满富含洗涤剂的水后，洗衣筒旋转会搅动水，因此空气会从洗衣筒中被挤压出来。一系列水平电极片上下依次附在洗衣筒的侧面，每个电极片都连接到一个AS8579芯片，可用于检测水的液位（提供一个电容值）、顶部泡沫的液位（提供另一个电容值）以及顶部剩余的可用空间量，因为空气会产生第三个电容值。

在洗衣机中，这使控制系统能够实现敏感的保护功能，确保洗衣筒不会充满泡沫。多级传感功能在家用电器和工业设备中还有无数其他应用，只要使用AS8579传感器和一个基本微控制器就可以实现。对于需要非常精确地测量单种液体液位的应用，AS8579也是理想之选：在这种情况下，单个电极垂直地布放于水箱或容器，这样AS8579就能够测量电容随液体升降、从而覆盖或暴露电极的微小变化。

可用于汽车、工业

和消费电子设计

AS8579液位传感器现在可用于消费电子和工业产品以及油箱等汽车应用。它完全符合汽车级认证，并提供多个片上诊断功能，确保支持高达ASIL B级的汽车ISO 26262功能安全标准。AS8579在四个可选驱动器输出频率下工作（45.45kHz、71.43kHz、100kHz或125kHz），具有出色的抗电磁干扰性。其额定工作温度范围为-40°C至125°C。

设计人员可使用专用评估套件AS8579-TS_EK_DB，立即开始通过AS8579液位传感器进行开发工作。