电场成像器件MC33794与应用

2004年5月B版

　　电场成像器件MC33794是Freescale Semiconductor公司2003年推出的产品，可广泛应用于非接触式物理检测和测量。各种应用举例如下：

MC33794的原理和应用

　　MC33794的工作原理如图１所示。正弦波生成器与外接负载电阻配合产生120kHz的纯正弦波，当电极的电场发生变化时，相应的电容值发生改变，测得的电压与1/C成比例，即电容增加则检测的电压减小。图１中的检波器和低通滤波器均在MC33794片内，使用时只需接10nF电容。

内部结构和管脚功能

MC33794主要管脚的功能如下：

　　VPWR正电源输入管脚，它接12V电源，它能将此电压调节成5V(VCC)和8.5V(VDD)，为MCU和其它外部器件供电。

MC33794应用

　　MC33794与MCU的典型连接如图３所示。值得一提的是，我们只需提供12V电源电压，MCU使用的5V电源由MC33794提供，MCU有８位AD即可。MC33794的电容测量范围是0pF~100pF,当使用８位的ADC时，分辨率是0.4pF, 当使用10位的ADC时，分辨率是0.1pF。从图３可以看出，MC33794使用非常方便，只需外界少量的电阻电容即可工作。同时MC33794对MCU的要求也不高，只需8位ADC和通用接口。

　　典型的测量方法是：首先测量已知电容值(REF_A和REF_B)对应的电压，电容值通常选择被测电极的最小值和最大值，一般在10pF-100pF之间。在图４和图５的应用实例中，REF_A和REF_B分别接10pF和56pF。然后测量电极的电压。用这种方法可以消除温度和感应时间变化产生的影响。

　　图４是MC33794与Freescale公司８位MCU MC68HC908GR8构成的测量系统的实物图。MC68HC908GR8片内有６个８位的ADC、１个SCI和最多２１个I/O接口。用SCI与ＰＣ机进行串行通信，可以将测量结果传送给ＰＣ机，做进一步的分析和处理。此应用实例中没有接指示灯和ISO9141，如果要使用指示灯和ISO9141，可以连接LSP2-LSP4。若要与其他MCU进行SPI通信可以连接JP1。如果要使用MC33794的CLK和WD_IN，可以连接JP2。

　　用图４构成的系统可以用来测量液位高度，按图5所示在非金属容器中放置电极，液位的变化使电极的电容改变，从而测量出液位高度。■