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[参考译文] FDC1004:FDC1004灵敏度和趋稳问题

Guru**** 681050 points
Other Parts Discussed in Thread: FDC2212, FDC2214, FDC2112, FDC1004, FDC2114, TIDA-00317
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/sensors-group/sensors/f/sensors-forum/1198248/fdc1004-fdc1004-sensitivity-and-settling-issue

器件型号:FDC1004
主题中讨论的其他器件: FDC2114、FDC2212 、FDC2214 、FDC2112、 TIDA-00317

大家好、
在我们的应用中、我们使用 FDC1004传感器来测量瓶子的液位。 使用冲洗液-2ml 冲洗添加剂(Surfectant ),加入1升去离子水,将100毫升混合冲洗液倒入空瓶中,并留一段时间。 以50度角摇动瓶子、测量冲洗液的体积。 可以观察到、电容值稳定需要超过15分钟。 当我使用自来水或去离子水测量来自传感器的电容值时、需要40秒来使电容值稳定下来。

我相信这是 FDC1004传感器 IC 的问题、您能提供一种方法来缩短沉降时间、或如何使用传感器检测泡沫肥皂水?

谢谢。

Sathya. d.

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    大家好、

    就传感器前景而言、传感器性能如何对冲洗溶液(洗涤剂)做出反应。 因为我见到的大多数 FDC1004参考设计都是基于液体水。

     因此、请尽快向我提供更新

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    Sathya,

    我们的参考设计和应用手册侧重于纯水、因为它不是特别导电的、如果您要尝试形成可靠的电容进行测量、这是必不可少的。  

    水中的添加剂会以多种方式影响读数。 添加剂会改变水的电气特性或"机械"特性。

    添加剂会导致 液体覆盖容器两侧、从而使读数变得复杂。
    听起来您的添加剂是一种冲洗剂、因此此处可能不是问题所在。

    添加剂可以使液体导电、这会显著影响您尝试用传感器和液体创建和测量的电容。 具有导电液体的系统可被视为 性能非常差的电解电容器。  

    添加剂会  在液体受到某种干扰(如摇晃或搅拌)后使气泡比水粘性更强、从而导致气泡在液体中滞留更长时间。 这将导致液体具有由液体与空气组合而成的电解质、并且随着气泡的消散、它们会随时间而变化。 泡沫上的液体可能有类似的效果。

    此致、
    John

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    Sathya,

    我看到您单击了"这不能解决我的问题"。

    您还在查找哪些其他信息?

    John

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    测量  FDC1004传感器电容的导电液体的最佳方法/算法是什么。

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    这里连接了当前的 PCB 层堆叠。

     电容式传感和应用方法基础知识、  

      顶层使用了  用于液位感应的参考液体传感器(CIN1)和用于环境 传感器(CN2)的参考液体传感器。

    让我知道如何减少 添加剂对水中的影响。 以便在电容测量中获得精度和分辨率。

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    Sathya,

    您认为添加剂给读数带来挑战的原因是什么?
    是否是因为添加剂导致 纯水导电?
    或者添加剂是否以其他方式改变属性?

    此致、

    John

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     这可能是因为 罐体厚度和液体中的粘度增加。   瓶的厚度 和2毫升的冲洗添加剂( surfectant )与1升脱离水是我们的要求 , 不能改变。  请让我知道临时使用 电流设计来检测电容 读数、从而获得 液体粘度的精度和分辨率。

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    Sathya,

    您的应用的目标是什么?
    您是尝试检测容器或其他东西中的液位吗?
     在应用目标方面、振动瓶起着什么作用?
    此致、
    John

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    在我们的应用中、采用了两种不同的传感器板设计(相同的 FDC 1004设计)和两种不同的瓶子。

    - Rinse 瓶(1000毫升)

    -废液瓶(1200毫升)

    测试完成后、使用冲洗液清洁试管、然后将用过的/废水存储在废液瓶中。

    我们使用 FDC1004 IC 来测量冲洗和垃圾瓶中的液位。 因此,冲洗液减少,而废液瓶增加。

    当冲洗瓶降至1000毫升的15%以下时、系统将收到一条警告指示、表明废液瓶已空。 废液瓶液位超过90%、 由于废液瓶已满(生物危害)、系统将收到警告指示。

    校准到低容量和高容量瓶时。 校准后、 应立即取出瓶子中的50%容量。 瓶中的水会震荡、因此必须知道传感器电容值的稳定时间。

    希望您清楚申请。

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    Sathya,

    感谢您提供附加信息。

    您能否进一步说明您的语句 "由于瓶中的水振荡、必须知道传感器电容值的稳定时间"的用例。

    您之前提到过摇动瓶子。 这就是其中一个用例吗?

    John

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    传感器将粘在瓶子上并通过将1000毫升15%的冲洗液倒入瓶子并执行 低容量 校准来测量电容值。

    ​​瓶壁干湿时、对于15% 1000毫升的冲洗液、观察到不同的电容值。 因此,将15%的冲洗液倒入瓶中。 我们摇动瓶子、等待电容 值沉降 在瓶子的湿壁上。 因此、要找到电容的稳定时间、请摇动瓶子并 测量 FDC1004的原始电容值。

    另一个使用案例是将瓶子插入插槽。 瓶子中的冲洗液将振荡 2秒。 那么、为什么摇动瓶子并找到 FDC1004的源电容值的稳定时间?

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    谢谢 Sathya。

    关于如何使用 FDC1004来处理需要时间沉降的液体、我们没有任何具体指导。
    希望您可以为液体从侧面向下流动和/或停止在容器中移动所需的时间制定预算。

    此外、我们没有关于使用 FDC1004测量导电液体的任何指导。
    需要通过使用您的液体进行实验来制定策略。

    此致、
    John

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    谢谢 John、

    您能否推荐 一种可用于测量导电 液体的替代器件?

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    您好!  

    我们的液位感应的替代方案之一是使用超声波解决方案。 以下是我们使用超声波实现此目的的一些应用手册:  

    此致、  

    贾斯汀·贝格尔

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    您好 Sathya:  

    我看到您单击了"这不能解决我的问题"。  

    是否可以考虑在此应用中使用其他液位感应技术方法、或者您是否只能使用电容式技术?

    还有其他什么您希望我们的输入吗?  

    此致、  

    贾斯汀·贝格尔

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    我们仅将其与电容式感应解决方案配合使用。

    此 TI 器件是否适用于 FDC2x1x (FDC2112、FDC2212、FDC2114、FDC2214)应用?

    应用状态-  宽频率范围对于清洁剂、肥皂和墨水等导电液体的可靠感应特别有用。

    但我没有看到你们任何侧重于导电液体的参考设计和应用手册

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    Sathya,

    我们不建议使用 FDC2xx 产品系列中的器件。
    许多客户出于各种原因、尤其是 EMI、难以使用这些器件投入生产。
    FDC1004是一种多模式可靠的解决方案、是我们推荐用于电容式感应的器件。

    我无法评论 FDC2xxx 对于检测导电液体液位有用的说法、因为我们的存档中没有相关的支持信息、尽管我们已经发布了有关该主题的评论。

    这里似乎有两个问题在处理:
    1.在某种程度上,残留的液体往往粘在你的容器的侧面一段时间,然后沉到液体的其余部分。
    2.在某种程度上,您尝试测量的液体是导电的。

    虽然我们制造 FDC1004并成为设备 功能方面的专家、但 我们绝不能以容器材料、液体特性或液体与容器材料交互的方式成为专家。  

    也许解决这个问题的一种方法是尝试对储罐组件进行一系列实验、首先是纯水、然后评估 FDC1004如何与储罐和传感器配合使用。 如果一切运行良好、此条件将作为您的基准情况。 它不起作用、将需要储罐和/或传感器的其他选项。
    如果您的系统能够在纯水环境下正常工作、接下来的步骤是只需增加一分钟、但增加清洁液 的用量、并在每个步骤中评估系统性能。 目标是找出多少清洁液导致系统不再提供可靠的液位。  
    如果您可以确定清洁液+水的数量或浓度、以便准确估算液位满足您的其他要求、那么您就可以获得相应的解决方案。  
    如果在液位估算值变得不可靠时清洁液浓度过低、则可能会考虑使用不同的清洁液。 您还可以使用 FDC1004器件设置进行实验、但正如我所说、我们没有任何关于如何调整设置以适应传导流体的指导、或者在可能的情况下如何进行调整。  

    此致、
    John

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    大家好、

    是的,它适用于纯水和提供良好的结果。  

    我们不能改变冲洗液的浓度并将其用于尿液样本测试。

    因此建议测量导电液体。 除非我不触摸瓶的精度很好。  

    如果用户想要补充冲洗液、可以立即开始测试、而从废液瓶中取出废液后、则 需要 等待沉降时间。 它会达到最大电容值、并缓慢地衰减  (1-2小时)、这是不可接受的。  
    在其他情况下、从槽中取出废液瓶并重新将其连接起来需要一段时间(1-2小时)才能让液体沉降 、这是不可接受的。  

    那么、传感器上出现了什么问题?

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    您好、John:

    我需要 TIDA-00317 EVK、而在经销商网站上搜索时、该器件不可用。

    那么,您能为我们安排 EVK 吗?(紧急)

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    Sathya,

    很抱歉、我对 TIDA 的访问跟其他人一样。
    我们这里没有库存、这很不幸、因为我还需要一些用于其他应用。

    此致、
    John

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    您好、John:
    由于我们没有时间发送光绘文件进行制造、因此您是否可以使用传导流体重现测试并使用 TIDA-00317 EVK 观察传导流体的趋稳时间。 如果是、请使用2 mL 冲洗液中的去离子水。

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    Sathya,

    我们将不能以符合您的应用要求的方式进行这些实验。  
    只是材料和添加剂的差异很可能会导致结果不是很有用,并可能误导。

    此致、
    John