在液位传感器中,一对固定的极板被浸入液体中待测。制造商能够以非常低的成本实现印刷导体。第二对极板被附着在底部区域,让电介质因温度或其它被检测效应而变化,如下图所示。
在所有方法中,sigma-delta技术被证明格外受欢迎。在许多情形下,随处都需要的数字滤波器可以被用于实现所需要的动态行为。例如,在液位传感器中就需要超长时间常数,而接近传感器必须适应已变化的环境条件,例如,用于感应雨量或结冰。
一种可选方法
一种根据完全不同的、稍微更复杂的方法的技术也管用。一方面,它可以被用于测量复杂的阻抗,包括感性、阻容性或阻感性传感器。在这种情形下,传感器由非常精确的已知频率来激励。直接数字合成(DDS)技术对此就是理想的。
在此,通过快速模拟/数字转换器和快速付立叶分析,可以把传感器的响应记录下来。采用DDS方法,原始的相位位置在任何时间都精确已知。以相同的方式,可以测量对其它频率的响应。从这里可以计算阻抗的实部和虚部,然后,输出到数字总线上。完整的扫描只要几百毫秒。该图描述了DDS方法。
DDS方法计算阻抗的实部和虚部。
该网络分析仪电路可被用于测量容性和感性传感器以及记忆运动或测量液体粘性—如引擎或润滑油—的传感器。
本文小结
容性传感器在汽车中正经历一场复兴,新的方法已经在压力、液位、湿度、雨量和接近传感器的应用中崭露头角。采用sigma-delta技术能够设计出提供不同动态范围和精密要求的灵活的解决方案,并使传感器系统具有格外低的功耗要求。CDC器件已经被用于若干汽车应用之中,并正被用于许多其它的应用之中。