CDC為診斷系統(tǒng)提供簡單而穩(wěn)定的電平檢測
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CDC技術(shù)
本質(zhì)上，Σ-Δ型ADC利用簡單的電荷平衡電路，將數(shù)值已知的基準(zhǔn)電壓以及數(shù)值未知的輸入電壓施加于固定片內(nèi)輸入電容上。電荷平衡確定未知輸入電壓。Σ-Δ型CDC有所不同，其未知值為輸入電容。將已知的激勵(lì)電壓施加于輸入，且電荷平衡檢測未知電容的變化，如圖1所示。CDC將保留ADC的分辨率和線性度。
圖1. 基本CDC架構(gòu)
電容
在最簡單的形式下，電容可以描述為兩塊平行板之間的電介質(zhì)材料。 電容值隨平行板面積、兩板距離和介電常數(shù)的變化而改變。 利用這些變量，可以測量非常規(guī)電容的變化值，確定探針相對(duì)液體表面的位置。
在本應(yīng)用中，電容由導(dǎo)電板組成，該板位于試管或移動(dòng)探針的下方，如圖2所示。激勵(lì)信號(hào)施加于一個(gè)電極，另一個(gè)連接CDC輸入。 無論哪個(gè)電極連接激勵(lì)信號(hào)、哪個(gè)電極連接CDC輸入，測得的電容都相同。 電容絕對(duì)值取決于板和探針的尺寸、電介質(zhì)的組成成分、探針與板之間的距離以及其他環(huán)境因素。 注意，電介質(zhì)包括空氣、試管和其中的液體。 此應(yīng)用利用探針接近板（更重要的是，接近液體表面）時(shí)混合電介質(zhì)發(fā)生改變的特性。
圖2. 電平檢測系統(tǒng)框圖
圖3. 干燥試管的電容測量
圖4. 充盈試管的電容測量
通過歸一化數(shù)據(jù)，可更好地確定液位。 若探針相對(duì)某些參照點(diǎn)的位置精確已知，則系統(tǒng)可在無液體存在的情況下，在多個(gè)位置進(jìn)行特性描述。 一旦系統(tǒng)完成特性描述，則靠近液體表面過程中收集的數(shù)據(jù)便可通過從接近數(shù)據(jù)中減去干燥數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理，如圖5所示。
評(píng)論