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電場成像器件MC33794與應(yīng)用

作者:東北大學(xué)信息學(xué)院 李晶皎 王愛俠 時間:2004-08-25 來源:電子產(chǎn)品世界 收藏

2004年5月B版

  MC33794是Freescale Semiconductor公司2003年推出的產(chǎn)品,可廣泛應(yīng)用于非接觸式物理檢測和測量。各種應(yīng)用舉例如下:

MC33794的原理和應(yīng)用

  MC33794的工作原理如圖1所示。正弦波生成器與外接負(fù)載電阻配合產(chǎn)生120kHz的純正弦波,當(dāng)電極的電場發(fā)生變化時,相應(yīng)的電容值發(fā)生改變,測得的電壓與1/C成比例,即電容增加則檢測的電壓減小。圖1中的檢波器和低通濾波器均在MC33794片內(nèi),使用時只需接10nF電容。

內(nèi)部結(jié)構(gòu)和管腳功能

MC33794主要管腳的功能如下:

  VPWR正電源輸入管腳,它接12V電源,它能將此電壓調(diào)節(jié)成5V(VCC)和8.5V(VDD),為MCU和其它外部器件供電。

MC33794應(yīng)用

  MC33794與MCU的典型連接如圖3所示。值得一提的是,我們只需提供12V電源電壓,MCU使用的5V電源由MC33794提供,MCU有8位AD即可。MC33794的電容測量范圍是0pF~100pF,當(dāng)使用8位的ADC時,分辨率是0.4pF, 當(dāng)使用10位的ADC時,分辨率是0.1pF。從圖3可以看出,MC33794使用非常方便,只需外界少量的電阻電容即可工作。同時MC33794對MCU的要求也不高,只需8位ADC和通用接口。

  典型的測量方法是:首先測量已知電容值(REF_A和REF_B)對應(yīng)的電壓,電容值通常選擇被測電極的最小值和最大值,一般在10pF-100pF之間。在圖4和圖5的應(yīng)用實例中,REF_A和REF_B分別接10pF和56pF。然后測量電極的電壓。用這種方法可以消除溫度和感應(yīng)時間變化產(chǎn)生的影響。

  圖4是MC33794與Freescale公司8位MCU MC68HC908GR8構(gòu)成的測量系統(tǒng)的實物圖。MC68HC908GR8片內(nèi)有6個8位的ADC、1個SCI和最多21個I/O接口。用SCI與PC機進(jìn)行串行通信,可以將測量結(jié)果傳送給PC機,做進(jìn)一步的分析和處理。此應(yīng)用實例中沒有接指示燈和ISO9141,如果要使用指示燈和ISO9141,可以連接LSP2-LSP4。若要與其他MCU進(jìn)行SPI通信可以連接JP1。如果要使用MC33794的CLK和WD_IN,可以連接JP2。

  用圖4構(gòu)成的系統(tǒng)可以用來測量液位高度,按圖5所示在非金屬容器中放置電極,液位的變化使電極的電容改變,從而測量出液位高度?!?BR>



關(guān)鍵詞: 電場成像器件 測試測量

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