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

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

電容式檢測： 檢測電極不直接接觸液體即可完成檢測，因此非?？煽?。

傳導(dǎo)式檢測： 檢測節(jié)點雖然接觸到液體，但經(jīng)過特殊設(shè)計，可以減輕對節(jié)點的腐蝕。

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

特性

• 電容式和傳導(dǎo)式工作模式
• 可調(diào)節(jié)液體檢測閾值
• 可配置的睡眠周期
• OUT引腳電平的液體檢測指示
• 傳感器原始數(shù)據(jù)值通過UART以三種輸出格式輸出
• 心跳信號
• 支持各種形狀和尺寸的傳感器
• 通過配置輸入引腳的輕松配置模式
• 通過UART的增強配置模式
• 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時的低功耗睡眠操作<>

引腳示意圖

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

概述

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

核心技術(shù)特性

1. 雙模式檢測機制

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

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（擴展輸出禁用時）
• 動態(tài)功耗調(diào)節(jié) ：根據(jù)檢測需求優(yōu)化功耗表現(xiàn)

硬件設(shè)計要點

傳感器設(shè)計指南

電容式傳感器設(shè)計

• 推薦結(jié)構(gòu) ：交錯式電極設(shè)計，增強邊緣電場效應(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)計考量 ：電極間距、寬度、長度影響靈敏度

導(dǎo)電式傳感器設(shè)計

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

電源與接口設(shè)計

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

系統(tǒng)配置詳解

睡眠周期設(shè)置

通過SLP_PER引腳電壓劃分9個預(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)

檢測閾值調(diào)節(jié)

• 閾值公式 ：基于參考值和ADC測量的動態(tài)計算
• 電壓對應(yīng) ：THR引腳0V至VDD對應(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 ：液體檢測到（Δ值 > 閾值）
• 低電平 ：無液體檢測
• 錯誤狀態(tài) ：200ms方波信號（與HB互補）

擴展輸出（UART）

• 輸出格式 ：標(biāo)準(zhǔn)測量、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、實時測量值
• 應(yīng)用價值 ：系統(tǒng)調(diào)試、數(shù)據(jù)記錄、性能分析

心跳信號（HB引腳）

• 正常狀態(tài) ：100ms脈沖，每次喚醒時觸發(fā)
• 錯誤指示 ：與OUT引腳互補的200ms方波
• 系統(tǒng)監(jiān)控 ：確認(rèn)設(shè)備正常運行狀態(tài)

實際應(yīng)用場景

工業(yè)應(yīng)用

• 冷卻系統(tǒng)監(jiān)控 ：檢測冷卻液泄漏和液位
• 化工設(shè)備 ：酸堿液體泄漏檢測
• 機械設(shè)備 ：潤滑油位監(jiān)控

消費電子

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

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用

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

設(shè)計最佳實踐

功耗優(yōu)化策略

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

可靠性設(shè)計要點

1. 傳感器保護 ：導(dǎo)電式傳感器考慮腐蝕防護
2. 信號完整性 ：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) ：在實際使用環(huán)境中建立參考值
2. 錯誤處理 ：設(shè)計適當(dāng)?shù)腻e誤狀態(tài)檢測和恢復(fù)機制
3. 長期監(jiān)控 ：利用心跳信號實現(xiàn)系統(tǒng)健康監(jiān)測

性能數(shù)據(jù)參考

功耗表現(xiàn)（@5V，系統(tǒng)鎖定啟用）