电容数字转换器

简介
输液和输血等程序要求监控液体的确切数量，因此这些应用需要采用精确、易于实施的方法来实现液位的检测。本文描述24位电容-数字转换器和液位检测技术，可通过测量电容对液位进行高性能检测。

<strong>电容测量基础知识</strong>

电容是物体存储电荷的能力。电容C定义如下：C定义如下：

<center><img src="http://adi.eetrend.com/files/2018-03/wen_zhang_/100010722-37583-pingmuk…; alt=""></center>

其中，Q是电容上的电荷，V是电容上的电压。

在图1所示电容中，两个面积为A的平行金属板间距为d。电容C为：

在血液分析仪、体外诊断系统和其他很多化学分析应用中，液体必须从一个容器中转移到另一个，以便将样本从试管中、或者将试剂从瓶中吸取出来。 这些实验室系统经常需要处理大量样本，因此尽可能缩短处理时间很重要。 为了提高效率，用来吸取样本的探针必须快速移动，因此有必要精确地定位探针与所要吸取液体表面的相对位置。 本文演示了电容数字转换器(CDC)的一种新颖使用方法，使用该方法可信心十足地完成这项工作。

<strong>CDC技术</strong>

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。