CDC为诊断系统提供简单而稳定的电平检测
CDC技术
本质上，Σ-Δ型ADC利用简单的电荷平衡电路，将数值已知的基准电压以及数值未知的输入电压施加于固定片内输入电容上。电荷平衡确定未知输入电压。Σ-Δ型CDC有所不同，其未知值为输入电容。将已知的激励电压施加于输入，且电荷平衡检测未知电容的变化，如图1所示。CDC将保留ADC的分辨率和线性度。
图1. 基本CDC架构
电容
在最简单的形式下，电容可以描述为两块平行板之间的电介质材料。 电容值随平行板面积、两板距离和介电常数的变化而改变。 利用这些变量，可以测量非常规电容的变化值，确定探针相对液体表面的位置。
在本应用中，电容由导电板组成，该板位于试管或移动探针的下方，如图2所示。激励信号施加于一个电极，另一个连接CDC输入。 无论哪个电极连接激励信号、哪个电极连接CDC输入，测得的电容都相同。 电容绝对值取决于板和探针的尺寸、电介质的组成成分、探针与板之间的距离以及其他环境因素。 注意，电介质包括空气、试管和其中的液体。 此应用利用探针接近板（更重要的是，接近液体表面）时混合电介质发生改变的特性。
图2. 电平检测系统框图
图3. 干燥试管的电容测量
图4. 充盈试管的电容测量
通过归一化数据，可更好地确定液位。 若探针相对某些参照点的位置精确已知，则系统可在无液体存在的情况下，在多个位置进行特性描述。 一旦系统完成特性描述，则靠近液体表面过程中收集的数据便可通过从接近数据中减去干燥数据进行归一化处理，如图5所示。
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