Microchip Technology MTCH9010液體檢測(cè)器提供數(shù)字和原始數(shù)據(jù)輸出，是一種在不同傳感器上檢測(cè)液體是否存在的靈活方式。該檢測(cè)器支持各種形狀和尺寸的傳感器。合適的MTCH9010液體探測(cè)器允許系統(tǒng)運(yùn)行電容式或?qū)щ娛揭后w存在檢測(cè)方法。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：Microchip Technology MTCH9010液體檢測(cè)器數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

電容式檢測(cè)： 檢測(cè)電極不直接接觸液體即可完成檢測(cè)，因此非?？煽俊?/p>

傳導(dǎo)式檢測(cè)： 檢測(cè)節(jié)點(diǎn)雖然接觸到液體，但經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)，可以減輕對(duì)節(jié)點(diǎn)的腐蝕。

Microchip MTHC9010具有自我監(jiān)控和故障安全功能。由于配備心跳信號(hào)，因此主MCU或系統(tǒng)可感知到設(shè)備正在運(yùn)行。

特性

• 電容式和傳導(dǎo)式工作模式
• 可調(diào)節(jié)液體檢測(cè)閾值
• 可配置的睡眠周期
• OUT引腳電平的液體檢測(cè)指示
• 傳感器原始數(shù)據(jù)值通過(guò)UART以三種輸出格式輸出
• 心跳信號(hào)
• 支持各種形狀和尺寸的傳感器
• 通過(guò)配置輸入引腳的輕松配置模式
• 通過(guò)UART的增強(qiáng)配置模式
• 工作電壓范圍：1.8 V至5.5 V
• 工作溫度范圍：
  • -40 °C 至 +85 °C
  • -40 °C 至 +125 °C
• 睡眠模式下，5V/25°C時(shí)的低功耗睡眠操作<>

引腳示意圖

MTCH9010液體檢測(cè)芯片技術(shù)解析：雙模傳感與低功耗設(shè)計(jì)的完美結(jié)合

概述

Microchip推出的MTCH9010是一款高性能液體檢測(cè)專用芯片，支持電容式和導(dǎo)電式雙模式檢測(cè)，為工業(yè)監(jiān)控、消費(fèi)電子和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供了靈活的液體檢測(cè)解決方案。該芯片以其超低功耗、高集成度和易用性，成為液體檢測(cè)領(lǐng)域的創(chuàng)新產(chǎn)品。

核心技術(shù)特性

1. 雙模式檢測(cè)機(jī)制

• 電容式檢測(cè) ：基于介電常數(shù)變化原理，適用于非接觸式檢測(cè)
• 導(dǎo)電式檢測(cè) ：基于液體電導(dǎo)率變化，適用于導(dǎo)電性液體檢測(cè)
• 通過(guò)OP_MODE引腳或增強(qiáng)配置模式快速切換

2. 智能功耗管理

• 可配置睡眠周期 ：1-256秒多檔可選，支持外部喚醒
• 超低睡眠電流 ：<1μA @5V（擴(kuò)展輸出禁用時(shí)）
• 動(dòng)態(tài)功耗調(diào)節(jié) ：根據(jù)檢測(cè)需求優(yōu)化功耗表現(xiàn)

硬件設(shè)計(jì)要點(diǎn)

傳感器設(shè)計(jì)指南

電容式傳感器設(shè)計(jì)

• 推薦結(jié)構(gòu) ：交錯(cuò)式電極設(shè)計(jì)，增強(qiáng)邊緣電場(chǎng)效應(yīng)
• 電容范圍 ：1-20pF（與系統(tǒng)內(nèi)部10pF電容匹配）
• 串聯(lián)電阻 ：1-100kΩ，用于EMI/EMC優(yōu)化
• 設(shè)計(jì)考量 ：電極間距、寬度、長(zhǎng)度影響靈敏度

導(dǎo)電式傳感器設(shè)計(jì)

• 電極材料 ：不銹鋼、銅等耐腐蝕金屬
• 極性反轉(zhuǎn) ：MTCH9010自動(dòng)實(shí)現(xiàn)電極極性交替，延長(zhǎng)傳感器壽命
• 上拉電阻 ：10kΩ典型值，確保信號(hào)穩(wěn)定性

電源與接口設(shè)計(jì)

• 工作電壓 ：1.8-5.5V寬范圍
• I/O特性 ：施密特觸發(fā)器輸入，增強(qiáng)抗噪聲能力
• 輸出驅(qū)動(dòng) ：10mA sink電流能力

系統(tǒng)配置詳解

睡眠周期設(shè)置

通過(guò)SLP_PER引腳電壓劃分9個(gè)預(yù)設(shè)周期：

• 1、2、4、8、16、32、64、128、256秒
• 外部喚醒模式：WU引腳下降沿觸發(fā)

檢測(cè)閾值調(diào)節(jié)

• 閾值公式 ：基于參考值和ADC測(cè)量的動(dòng)態(tài)計(jì)算
• 電壓對(duì)應(yīng) ：THR引腳0V至VDD對(duì)應(yīng)閾值線性變化
• 環(huán)境適應(yīng) ：可根據(jù)液體特性、溫度濕度調(diào)整

輸出功能分析

數(shù)字輸出（OUT引腳）

• 高電平 ：液體檢測(cè)到（Δ值 > 閾值）
• 低電平 ：無(wú)液體檢測(cè)
• 錯(cuò)誤狀態(tài) ：200ms方波信號(hào)（與HB互補(bǔ)）

擴(kuò)展輸出（UART）

• 輸出格式 ：標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量、Δ值、兩者兼有、Data Visualizer格式
• 數(shù)據(jù)內(nèi)容 ：固件版本、參考值、閾值、實(shí)時(shí)測(cè)量值
• 應(yīng)用價(jià)值 ：系統(tǒng)調(diào)試、數(shù)據(jù)記錄、性能分析

心跳信號(hào)（HB引腳）

• 正常狀態(tài) ：100ms脈沖，每次喚醒時(shí)觸發(fā)
• 錯(cuò)誤指示 ：與OUT引腳互補(bǔ)的200ms方波
• 系統(tǒng)監(jiān)控 ：確認(rèn)設(shè)備正常運(yùn)行狀態(tài)

實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景

工業(yè)應(yīng)用

• 冷卻系統(tǒng)監(jiān)控 ：檢測(cè)冷卻液泄漏和液位
• 化工設(shè)備 ：酸堿液體泄漏檢測(cè)
• 機(jī)械設(shè)備 ：潤(rùn)滑油位監(jiān)控

消費(fèi)電子

• 家電產(chǎn)品 ：洗衣機(jī)、洗碗機(jī)液體檢測(cè)
• 醫(yī)療設(shè)備 ：輸液監(jiān)控、液體泄漏檢測(cè)
• 智能家居 ：水浸傳感器、濕度監(jiān)控

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用

• 遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè) ：電池供電的長(zhǎng)期液體監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)
• 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng) ：灌溉系統(tǒng)監(jiān)控、水庫(kù)液位檢測(cè)
• 環(huán)境監(jiān)測(cè) ：洪水預(yù)警、水質(zhì)監(jiān)測(cè)

設(shè)計(jì)最佳實(shí)踐

功耗優(yōu)化策略

1. 根據(jù)應(yīng)用需求選擇睡眠周期 ：監(jiān)測(cè)頻率與功耗平衡
2. 禁用未使用功能 ：如無(wú)需數(shù)據(jù)輸出則關(guān)閉擴(kuò)展輸出
3. 優(yōu)化檢測(cè)閾值 ：避免過(guò)于敏感導(dǎo)致頻繁喚醒

可靠性設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1. 傳感器保護(hù) ：導(dǎo)電式傳感器考慮腐蝕防護(hù)
2. 信號(hào)完整性 ：適當(dāng)串聯(lián)電阻和濾波電容
3. 電源穩(wěn)定性 ：確保VDD紋波<20mV p-p

系統(tǒng)集成建議

1. 初始校準(zhǔn) ：在實(shí)際使用環(huán)境中建立參考值
2. 錯(cuò)誤處理 ：設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)腻e(cuò)誤狀態(tài)檢測(cè)和恢復(fù)機(jī)制
3. 長(zhǎng)期監(jiān)控 ：利用心跳信號(hào)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)健康監(jiān)測(cè)

性能數(shù)據(jù)參考

功耗表現(xiàn)（@5V，系統(tǒng)鎖定啟用）