工采電子代理的MC1081系列是一款高集成度、多通道、寬頻的數(shù)字電容傳感芯片。芯片直接與測(cè)量電極板相連，通過(guò)振蕩頻率的變化，感知電容的變化。激勵(lì)頻率在0.1~30MHz范圍內(nèi)可配置，測(cè)量頻率測(cè)量輸出為16bit數(shù)字信號(hào)，對(duì)應(yīng)的電容較高分辨率1fF。芯片支持多種工作模式，可以測(cè)量包括單端電容、雙端浮空電容和互電容多種模式。芯片內(nèi)部集成了16bit高精度的數(shù)字溫度傳感器，可用于需要溫度補(bǔ)償及其它溫度復(fù)合傳感的場(chǎng)景。芯片采用全數(shù)字化設(shè)計(jì)，通過(guò)I2C接口配置各種功能和讀取數(shù)據(jù)，支持較高1Mbps的通訊速率。
電容式傳感通過(guò)電場(chǎng)激勵(lì)下被測(cè)物質(zhì)的微小電容變化，可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同物質(zhì)的介電檢測(cè)，是一種非接觸、高分辨率、高速度、低功耗、低成本的感知方法。和國(guó)內(nèi)外同類(lèi)產(chǎn)品相比，MC1081芯片較多可同時(shí)測(cè)量10路單端電容，或者5路雙端電容。電容激勵(lì)頻率調(diào)節(jié)范圍大、幅度可配置，電容測(cè)量的工作模式多樣且配置靈活，工作電壓范圍寬，外圍電路簡(jiǎn)單、適用性強(qiáng)。芯片可廣泛用于非接觸介電檢測(cè)、液位測(cè)量、觸摸控制、接近感知、水浸傳感、干濕度檢測(cè)、含水率分析等各種場(chǎng)景。
系統(tǒng)框圖：
上圖是MC1081的系統(tǒng)框圖，包括振蕩驅(qū)動(dòng)電路（Resonant Driver）、多通道選擇器（Channel Mux）、分頻計(jì)數(shù)電路（Frequency Divider）、參考內(nèi)部時(shí)鐘（Internal Oscillator）、數(shù)字制邏輯（Digital Core）、寄存器堆（Register Bank）、溫度傳感（Temperature Sensor）、I2C接口、LDO及電源管理等功能模塊。MC1081的驅(qū)動(dòng)電路和外部電容Csensor構(gòu)成電容傳感器，對(duì)應(yīng)產(chǎn)生不同的振蕩信號(hào)fsensor經(jīng)過(guò)分頻送至數(shù)字邏輯電路，測(cè)量并數(shù)字化信號(hào)頻率fin。數(shù)字邏輯使用參考頻率fref來(lái)測(cè)量傳感器的信號(hào)頻率fin，該參考頻率fref，通過(guò)芯片內(nèi)部的高精度19.2MHz時(shí)鐘經(jīng)過(guò)分頻器得到。通道C0~9，可以根據(jù)應(yīng)用需求，連接多路單點(diǎn)或者雙端電容電極，需要時(shí)可以通過(guò)SHLD進(jìn)行有源屏蔽。I2C接口用于芯片的模式配置與傳感數(shù)據(jù)的讀取。
電容傳感芯片 - MC1081的特性：
較多支持10路單端電容/5路雙端電容測(cè)量
電容測(cè)量范圍：1pF~10nF
測(cè)量激勵(lì)：100KHz~30MHz，幅度可配置
電容/頻率分辨率：16bit
支持有源屏蔽，相鄰互電容測(cè)量
供電電壓范圍：2.3V~5.5V，內(nèi)置LDO
單通道轉(zhuǎn)換時(shí)間：0.1ms~23.5ms可配置
內(nèi)置16bit高精度數(shù)字測(cè)溫
典型單通道平均電流：2.5μA@1Hz
睡眠電流：50nA
通信接口：I2C
工作溫度：-55℃~+125℃
QFN16/TSSOP16/DFN8 封裝可選
電容傳感器?- MC1081的應(yīng)用：
液位測(cè)量
含水率測(cè)量
水浸傳感
干濕度分析
介電檢測(cè)
接近感知
按鍵觸控
手勢(shì)識(shí)別
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