MDC02、MDC04是高集成度數模混合信號傳感集成電路，芯片直接與被測物附近的差分電容極板相連，利用不同物質介電常數的區別，通過放大、數字轉換、補償計算電容的微小變化來實現物質成分的傳感。芯片內部集成高精度16bit模數轉換ADC電路，電容分辨率0.1fF，線性度誤差小于0.3%。此外，內置精度0.5℃的溫度傳感電路，可用于溫度補償及其他溫度傳感場景。

MDC02、MDC04分別為兩通道、四通道測量高精度電容調理芯片。每一通道測量電容兩極之間的互感電容，可編程固定測量范圍0~119pF，可編程可變調理范圍±15.5pF，芯片可自動搜索最佳量程配置。芯片測量工作方式靈活，可配置多通道測量組合，單次測量、周期性循環測量等工作模式，可用于智能小家電液位、水箱液位、油液液位、水浸傳感、食品/土壤水分含量、冰霜檢測、位移傳感等應用場景。

實際應用中，可根據檢測場景需要，如單點或多檔液位檢測等，設置電容報警功能。

報警引腳編號及連接

MDC02、MDC04的報警引腳編號分別為6和14，如下表所示。

2種連接方式：

（1）Alert引腳連接主機中斷引腳，開啟連續測量模式，期間主機睡眠不讀取數據。當電容值超過高限或低于低限時觸發報警，Alert引腳輸出高電平喚醒主機。

（2）Alert引腳連接其他開關，開啟單次測量模式，期間主機正常讀取每次測量數據。當電容值超過高限或低于低限時觸發報警，Alert引腳輸出高電平開啟其他器件。

報警設置方法

芯片報警門限以精簡的格式存儲，即僅存儲最高有效7位，以和16位標準輸出的最高有效7位進行比較，來判斷是否已滿足報警條件，如下圖所示。

報警邏輯圖

具體設置方法如下：

1、報警閾值寄存器地址及指令說明

按照如下表格中的寄存器邏輯地址及通信協議對應指令進行讀寫。

報警門限設置需要滿足以下條件：?

CHSet>CHClear>CLClear>CLSet。

當用戶改變Co、Cr時，報警門限寄存器值需要重新計算。?

2、電容值計算方法

電容值直接輸出CD是無符號的16位二進制數，如下表所示。

電容輸出寄存器格式

電容值CX由下列公式計算

其中：Cr是測量范圍，Co是偏置電容數值。

設置報警值時，按照電容計算公式，反推出16位無符號數，取其中高七位存進對應寄存器的高7位，最低位置0。

需要注意的是：數據始終以16位格式進行測量和存儲。簡化數據格式僅用于判斷是否滿足報警條件。當電容值超過設定閾值或低于設定閾值，Alert引腳都會高電平輸出。

如果需要取消報警設置，只需將最小設定值設置為大于等于最大設定值（低限報警閾值>= 高限報警閾值）。

設置報警值時，按照電容計算的表格，反推出16位無符號數，取其中高七位存進對應寄存器的高7位，最低位置0。

設置報警門限流程示例

1)設置電容報警門限值（例如當Cr=15.5pF，Co=15pF時，高門限觸發：CHSet=25pF，高門限清除：CHClear=20pF，低門限清除：CLClear=10pF，低門限觸發：CLSet=5pF）

2)用下列公式推出CD：

3)把CHSet轉換為16位二進制值：

CHSet = 1101?'?0010 '?1001?'?0100

4)刪除CHSet的低9位，低位加1個”0?”：

CHSet=1101?'?0010?'?0?'?1001?'?0100=1101?'?0010

5)CHSet=1101?'?0010

6)CHClear=1010?'?1000

7)CLClear=0101?'?0110

8)CLSet=0010?'?1100

編輯：黃飛

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