CY赛普拉斯

文章数:597 被阅读:273040

账号入驻

液位测量的难题居然就这样轻松搞定了?

2019-08-23
    阅读数:


人生无常,生老病死是唯一不变的铁律。即使你平时体壮如牛,也有被病魔击倒,去医院求助的时候。无论是急诊输液,还是住进病房,都难免被吊针伺候。当你头晕脑胀、浑身酸痛、眼皮都懒得抬一下的时候,还要去关注那个悬在脑袋上方的瓶子或袋子里还剩多少液体,时刻准备着呼叫护士来换药或拔针,这也太太太折磨人了吧


其实,要解决这个问题,技术上并没有太大难度,只要按照本文教你的办法,就能轻而易举地做成一套自动呼叫系统,下次去打吊针,尽管呼呼大睡就好了。或者,如果你心里还保有创业的星星之火的话,或许这正是成就你燎原之势的一个契机呢。下面就来跟我一探究竟吧。

这套系统的关键是液位感应。常用的液位感应方式有接触式和非接触式两种。接触式的使用磁传感器、浮漂或静液压传感器;而非接触式的主要采用称重传感器、超声波传感器,或者电容式传感器。接触式的感应系统需要多个元件和机械部件(如浮漂),成本较高,容易磨损、发生故障或失效。并且对于医药等需要保证绝对纯净液体环境的应用,接触式感应还可能造成液体污染,因而是不可取的。


基于磁传感器的接触式液位测量装置


在非接触式的方案中,超声波方案成本较高,且实施起来有一定难度,不适合低成本普及型的应用。而称重传感器(通过测量液体重量的变化,以及液体的比重来间接估算存量液体的容量和液位)不够轻便,在很多应用中,由于尺寸、使用方式和条件、成本等诸多限制难以实施。比如输液的情况,很难想象有适用于各种包装、各种比重的不同液体、简单易用的普适性方案。那么,电容式感应方案是否可行呢?


基于电容式感应的非接触式液位传感器


电容式感应技术实现测量液位的原理和方法是:在非金属类液体容器(太适合输液瓶或袋子了!)的表面贴一张柔性PCB,上面的刻度与覆铜电极相对应。PCB电极与瓶内的液体构成一个电容器的两极,而中间的容器外壳则成为两极间的介质。容器内液位的变化会影响电容值,从而可以通过测量电容值的变化计算出液位的多少。当液位达到预设的极限时,可触发报警信号,传输给系统管理人(例如护士站)。


虽然这个原理看起来很简单,但在设计产品的时候还是会遇到很大挑战。比如:医院病房或工厂内的各类仪器、设备产生的电磁干扰对测量精度的影响;需要尽可能简单和低成本的电子系统以实现普适性测量;针对不同应用场景的反复调校和设计修改,涉及大量的软硬件和固件开发工作。


难者不会,会者不难。



赛普拉斯在电容式感应技术方面拥有十多年丰富的经验和全球领先的技术,其第四代CapSense电容感应解决方案支持自电容和互电容感应,拥有强大的抗干扰能力和极强的环境适应性,能够在各类干扰环境中进行可靠精准的感应。它还具有自动调校能力,能根据应用现场的环境进行对系统参数进行自动调校,以确保感应和测量的准确性,因而可以省去大量的开发调试工作。


赛普拉斯的CapSense 芯片已累计发货超过10亿片,在消费电子、工业、医疗、汽车等领域均有广泛的应用。




为了帮助工程师们应对液位测量的难题,赛普拉斯专门推出了基于PSoC 4 MCU的CapSense电容感应液位测量开发套件CY8CKIT-022,可大大简化开发和调试过程。


CY8CKIT-022液位感应开发套件


看到这个瓶子,是否觉得这套工具简直就是为了输液报警系统量身定做的?


该套件包含了一块兼容Arduino的液位感应子板,两块带电容传感器的柔性PCB,一个装液体的塑料容器,以及一张Micrium's µC/Probe专业版授权卡(可免费使用一个月)。该套件需要配合CY8CKIT-042 PSoC 4先锋套件一起使用,完成非接触电容式液位测量系统的原型开发工作,如下图所示。至于感应数据的无线传输和报警功能,则可以通过带有低功耗蓝牙(BLE)的PSoC 4 MCU来解决,形成一个单芯片解决方案。


液位感应套件的实际使用方式


除了硬件开发工具之外,赛普拉斯还为开发者提供了大量的参考资料,包括这套开发工具的使用指南、子板和柔性PCB的电路图、设计文档、示例代码等,以及与电容感应及系统设计相关的应用笔记、开发工具。感兴趣的朋友可以点击链接获取完整详细的信息。


除了上面说的输液报警系统之外,基于PSoC4单芯片解决方案的这套工具还是很多消费类液位测量应用的理想选择。例如洗衣机、咖啡机、加湿器、电水壶等等,系统原理框图如下所示。PSoC 芯片中的CapSense模块用于执行液位感应功能,其他模块可以实现更多的系统功能。



使用赛普拉斯精心设计的工具和方法,可以轻松开发出具有超强抗干扰能力的低成本非接触电容式感应的液位检测方案,适合消费、医院、工业等多种应用场景。心动不如行动,快来试试吧!



点击“阅读原文”,了解更多赛普拉斯信息!


About Us 关于我们 客户服务 联系方式 器件索引 网站地图 最新更新 手机版

站点相关: TI培训

北京市海淀区知春路23号集成电路设计园量子银座1305 电话:(010)82350740 邮编:100191

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2018 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved