影響要因とキャパシタンスの対策
影響因子
温度変化による誘電率変化のため、 容量性センサー 温度および湿気、及びnbspのような環境変化に非常に敏感です;感知操作の間の温度の変動は性能に最も重要な影響を与えます。
また、多くの外部要因は、エッジ効果による静電レベルのセンサー要素に影響を及ぼすことができます。
人間の体自体は、測定を妨げることができる多くのパラシカルキャパシタンスを紹介します。 静電レベルセンサーは、エッジ効果による非ライナー動作を発揮します。
KSLV605 改善方法(解像度)
これらの影響要因を避けるために、私達は設計しました KSLV605 容量性レベルのセンサー。
温度の影響を避ける方法
液体レベルのセンシングアプリケーションでは、液体センサーが液体で覆われていないと仮定できないため、温度補償がより困難です。 任意の長さの時間にカバーされることがあります。
したがって、アルゴリズムの使用と最適化されたセンサー設計による温度変化を補う必要があります。
このアプローチは、液体レベルのセンシングシステム内のパラメータの数に影響を与える温度ドリフトの影響を最小限に抑えます。 まず測定するキャパシタンスです。
ドリフトは、容量性センシングエンジンによって使用されるコンデンサと電流を統合するなど、他のシステムパラメータに影響を与えます。
これらのバリエーションの結果として、生のカウントも上昇または温度(図2.1)のために減少します。 容量性感知回路は、測定された静電容量を、生計として知られているデジタルカウントに変換します。
X軸は温度、Y軸は未加工計算です
問題を克服するための2つの方法があります。
1: 固定 温度補償 コンデンサー
温度補償コンデンサは、液体レベルを検知するために使用される他のセンサーと同じ特性を有するセンサです。
但し、液体との直接接触では置かれません。 言い換えれば、このセンサーは液体レベルによって期待されていないままでなければなりません。 本コンデンサの生計は、実際のセンサーの参考として使用されます。
温度補償センサーと実際のセンサーが同じ特性を持っているので、両方のセンサーの温度の影響は同じになります。
このようにして、温度補償センサーを基準として使用することにより、液体レベルの検出センサーの温度の影響を無効化することができます。
温度補償センサーを使用して液体レベルの検出センサーの温度補償がタンクが空いているときとタンクに液体があるときの両方を実行しなければならないことに注意する価値があります。
許容度と温度が不明な場合は、参照センサーを使用して、参照キャパシタンスを交換できます。
図2.2 2つのセンサープレートと下部の参照センサーを持つコンテナの例を表示します。 これは、参照が液体を低充填レベルでも測定することです。 比メトリック測定を生成します。 つまり、レベルセンサーと参照センサーの比率は、材料特性や温度の独立性が常に同じであることを意味します。
この設定では、両方のパラメータはセンサーとそれらの間でバランスをとります。
2:ベースラインのソフトウェアアルゴリズム
容量性センシングで指のタッチを検出するためのソフトウェアアルゴリズムは、生のカウントのフィルタリングされたバージョンである参照で構成されています。 この参照は、生数の遅い環境の変化を追跡し、通常はベースラインと呼ばれます。
ベースラインは接触検出の場合には指の存在を検出するのに使用されています。 液体レベルのセンシングで、ベースラインは生数の変化を追跡するために使用することができます。 温度の漂流は頻繁に遅くなります;それ故に、生の計算に対する効果はまた遅いです。
このような場合、ベースライン更新パラメータの適切な値を持つベースラインは、生数の温度変化を補正するために使用することができます。
生計上の温度の影響が非常に速くなれば、それから温度補償のコンデンサーは代わりに使用されるべきです。
温度の二次効果は凝縮です。 周囲温度よりも著しく冷えている液体は、センサー表面に結露を引き起こす可能性があります。 結露は、より高い容量を引き起こす可能性があります。, 順番に, 増加したエラーを引き起こします.
センサーの表面を絶縁することで低温試験時の結露を抑えることができます。
別のアプローチは、液体容器とセンサー基板間の小さな絶縁空気ギャップを提供することです。 空気のギャップは最高の性能のための3つのmmより大きいべきではないです。
エッジ効果を避ける方法
人体そのものは、多くのパラシカルキャパシタンスを導入し、測定を妨害することができます。
人体中の水の含有量が高いため、センサープレートとそれにより測定に影響する可能性が高まります。
この追加のパラシティックキャパシタンスを測定し、図2.4のシミュレーションで見ることができるように、フィラーレベルの関係に歪みをもたらすでしょう。
外部のパラシティックの影響を減らすための1つの方法は、図13に示すように、レベルセンサーの周りのシールドを構築することです。
センサーの地面に接続されていない追加の導電性コンテナは、外部からの寄生虫キャパシタンスに対するシールドとして機能しません。
センサーの地面と容器を互いに分離して、環境から分離した測定システムを持つことが重要です。
