lQ
＆ QUOT ;
＆ QUOT ;
＆ QUOT ;
＆ QUOT ;
＆ QUOT ;
＆ QUOT ;
＆ QUOT ;
＆ QUOT ;
＆ QUOT ;
＆ QUOT ;
几乎任何液体或粉末限制传感
两层液位传感器 - 高/低限用一个探头
只有一个外部要求 - 一个5美分电容
使用内部的探针或外部电极
高有效或低有效输出
动流体的晃动过滤器的平均响应
LED驱动器能够在两个输出
2.5 20μA 5V单电源工作
在两路输出心跳健康指标
符合RoHS标准的封装
QT114
QL
伊维尔基尼
S
ENSOR
IC
VCC
Out1
Out2
FILT
1
8
GND
Sns2
Sns1
POL
QT114
2
3
4
7
6
5
应用 -
!
过程控制
!
自动售货机
!
消费类电子产品
!
汽车油
!
药液传感
!
土壤水分传感
描述 -
该QT114 QLevel 电荷转移（ “ QT ” ）传感器IC的专门用于检测在流体点水平和
粉末。它将通过几乎任何电介质投射感领域，如玻璃，塑料或陶瓷的，以感测电平上
一个容器的内部，从它的外部。它有独立的感测两个跳点时的独特能力
具有两层结构的电极使用。
该QT114不具有传感超时，漂移补偿，或者其他功能会干扰电平
感应。其阈值电平是固定的，并且信号超过一个阈值所需要的量取决于
电路增益和电极尺寸和加载，所有这些都在设计者的控制之下。
该QT114仅仅需要一个廉价的电容才能正常工作。一个或两个LED也可以加入到
提供视觉感知的指示。
功耗是下20毫安在大多数应用中，允许从锂电池运转多年。在
大多数情况下，电源只需要最少的监管。
该QT114采用昆腾率先无数信号的采集和处理技术。无需外部
开关，运算放大器，或其它模拟元件除了CS是必需的。
一个独特的特点是“晃动过滤器” ，检测积分平均为检测通过滚动15秒
激活或停用OUT引脚之前的时间间隔。该过滤器允许使用QT114与剧烈运动
流体，例如在移动的车辆，否则将导致输出到两个状态之间闪烁。
该装置还包括可选的输出极性，使两个输出线，以进行主动 - 高或
低电平有效。它也包括量子首创心跳信号，允许一个主机控制器以监视
该QT114的健康持续如果期望。通过使用电荷转移原理，该IC提供的电平
性能明显优于老技术。它是专门设计来替代机电设备
像浮球开关，热敏电阻和电导探针。
T
A
0℃ + 70
0
C
-40
0
C至+ 85
0
C
0
可选项
SOIC
-
QT114-ISG
8引脚DIP
QT114-DG
-
l
q
版权所有 1999-2006 QRG有限公司
QT114 R1.04 / 1106
该QT114是数字突发模式电荷转移（ QT ）
传感器专为点液位传感设计;它
包括所有的硬件和信号处理功能
要在广泛提供稳定的水平传感
各种变化的条件。仅单个外部
电容器所需的操作。
图1-1显示了一个基本QT114电路使用该设备，用
传统OUT驱动器和电源连接。该
感测电极可以被连接到一个单一的层或2层
按要求电极。
校准是通过设计完成后，通过调整
电极尺寸和Cs的电容。只有在罕见
情况确实QT114电路需要校准上
个人的基础上，该电路可以作出规定的。
10倍示波器探头
VCC
1
出1
输出2
2 OUT1 SNS2 7
3 OUT2 SNS1 6
4 FILT
POL 5
8 GND
V
dd
滤波器
极性
POL ： 1 =高电平有效
FILT ： 1 =晃动过滤器
V
dd
2M
（可选）
向电极（多个）
Cs
1M
多圈
锅（可选）
1信号采集
该QT114采用了短，低占空比的脉冲串
电荷转移周期，以获得它的信号。连拍模式
允许在低微安范围的功耗，
大大降低了RF辐射，降低易感性
电磁干扰，并且还允许优良的响应时间。在内部，
信号被数字化处理，以产生所需的
输出信号。
QT的开关和电荷测量硬件
函数都是内部的QT114 （图1-2） 。 14位
单坡开关电容ADC既包括
在配置所需的QT费和转换开关
它提供直接的ADC转换。脉冲串长度是
成反比的电荷积累在Cs中的速率，
而这又取决于Cs和Cx的，和Vcc的值。 VCC
用作电荷的基准电压。 Cx的值越大，
导致转移到铯的电荷积累更多
迅速发展。传感器的跳闸点可以通过改变
改变Cs和Cx的，负载电容。其结果是，在
铯， CX，与Vcc的值应该是在相当稳定
预期的工作温度范围。
两个固定的阈值，一个用于低液位和
其他为高电平;调节Cs和Cx的，以允许这些跳闸
在适当的地方，需要通过设计，如果需要的话
可以通过调整被剪裁。图1-1显示了
可选的电位器，可用于微调的
这些阈放置指向相对于该信号。
图1-1标准模式选项
这是没有必要同时使用检测阈值点;如果
仅单点检测是需要的，仅在较低的阈值
和OUT1的都可以使用，而忽略OUT2 。
两个选择引脚允许输出极性和的选择
插入之前， OUT引脚'晃动过滤器“ ，如图中
图1-1 。
1.1电极驱动
内部ADC把铯作为浮动传输电容;如
的直接结果，感测电极可以被连接到
无论是SNS1或SNS2没有性能上的差异。该
横跨Cs中的电荷积累的突发期间的极性是
同样在这两种情况下。铯必须是在一定的范围内
正确的操作。
它可以连接单独Cx和Cx的“负载SNS1
和SNS2同时，虽然结果没有什么不同
比如果负载被连接在一起，在SNS2 （或
SNS1 ） 。它以限制杂散电容的量是很重要的
在两个终端，特别是如果负载Cx的是已经大，
例如，通过减少走线的长度和宽度，以免
超过Cx的负荷规格，并允许较大的
如果需要，检测电极的尺寸。
PCB走线，接线，并与相关的任何组件
或与SNS1和SNS2接触会变得接近
敏感，应谨慎对待。
1.2阈值点
LEC TRO DE
esult
单-Slo的pe 14位
开关电容acito的R ad
S NS2
卜RST控制器
该QT114采用设置在两个孪生的阈值点
250 （用于T1）和150计数（对T2）收购
信号。在逆方向上的信号传输：
增加Cx的量降低的信号电平;该
基线（ “干” ）的信号应位于300计数以上
在大多数情况下。校准细节
在3.2节中充分讨论。
C
s
C
x
S NS1
开始
做NE
2电极设计
该QT114被设计成与一个“高原”工作
传感器，具有相当大的表面面积，在每个
所需的触发点，创造一个电容“一步” 。
HARG ê
AMP
图1-2内部开关和定时
LQ
2
QT114 R1.04 / 1106
正如图2-1所示的外面，一个垂直带状传感器
容器（或垂直，绝缘流体杆）的意志
生成一个长坡信号。所需的跳变点'T'是
受到了很大的变化中的位置，如果所述感测
信号漂移很多，例如由于改变了铯或CX
在工作温度范围内。
图2-2显示了一个水平条状响应
相同的表面面积;信号显示出非常快速的上升
在点L1和L2之间的信号。在电路增益变化
或信号漂移有很大的跳变点少的效果
这个方向。
在某些情况下（薄壁容器例如）它可以是
足以使具有小的圆形或方形电极贴片
在外观上。
图2-3显示了一个双层次的外部响应
电极设置。使用两个水平电极的平面
或层创建可用于定义良好跳脱点
感觉这两个“低”和“高”的水平。阈值的交叉
T1将被反映在OUT1的信号，而T2将
反映在OUT2 。
信号
l
2
T
1
l
1
T
1
水平
l
1
l
2
图2-1信号与外部垂直地带等级
S ignal
2.1外部电极
外部电极应该是导电的;金属
箔和导电性的碳都是可能的。护理应
可采取的其他物体或人的血管附近将
不要触摸电极;在某些情况下，屏蔽周围
用接地的金属电极将被要求
防止干扰。如果所用的屏蔽元件应
由空气间隙或间隔开的电极
低密度泡沫减少Cx的负载。
外部电极的所需的表面面积将
取决于信号的量所需的区间内
检测阈值，从而将部分地取决于铯
和杂散Cx的。外部电极感应风雨同舟
壁和/或感测低介电常数的液体会需要
较透薄感测水中较大的表面积
塑料，例如。外部电极更容易
需要微调电位器，实现可靠
操作（图1-1 ，也第3.2节） 。
注导电使用的外部电极
解决方案（即水性液体）不测量
液体的介电常数：他们实际上测量
介电常数血管壁， 2板之间的：所述
电极（板1 ）与流体（板2中，有效地一
可变面积的接地板） ：如果流体是要被替换
汞的信号将保持不变。 20％
在血管壁，因此会引入厚度变化
关于在所得到的电容量的20 ％的变化;如果
血管壁不能被控制得足够准确，在
生产，可能会出现严重的感测误差。
当外部电极被用来检测非水
物质（如油或汽油） ，血管壁的介电
成为出租人贡献者整体信号，这是
然后在很大程度上受到流体的介电常数支配。该
降低流体越大其霸主地位的介电常数。
l
1
l
2
T
1
T
1
水平
l
1
l
2
图2-2信号与外部横向条电平
信号
T
2
l
3
l
4
T
2
l
1
l
2
T
1
T
1
水平
l
1
l
2
l
3
l
4
图2-3信号VS的双横带水平
许多类型的内部点级探针是可能的。
2.2.1 D
ISC
P
旗袍
最简单的内部几何形状可能是一个圆盘探针
（图2-4） ，具有至少一个平坦表面（ '层'）平行
到流体表面。的感测误差可以通过最小化
使层较薄，使得信号转换急剧
更高（见图2-2 ），为液体覆盖层。
一个显着的困难盘探头是绝缘的任务
它们具有均匀的，绝缘的可重复的厚度。
2.2.2 S
PIRAL
W
IRE
P
旗袍
螺旋实心线探头是简单的构造（图2-5 ） ，
并具有被预绝缘在宽的优点
选择从便宜的PVC聚四氟乙烯塑料。这些
探头类型提供电容的大阶跃函数
定位在合适的设定点，并且很容易形成。
螺旋线的探针是最有效的水基流体;
它们没有有效的油和其他非导电性
物质。
2.2内部调查
当与含水流体或其他电用
在进行液体，内部探头应与绝缘
塑料层。另请参见第2.1节的讨论
导电液使用时的电极。水
探针应该是100％的绝缘，即使对一个切断端
线探头。裸露的金属丝毫针孔任何地方
在探头的浸入水中的部分会立即转换成
将探头插入一个裸金属探针（见第2.2.5节） 。
LQ
3
QT114 R1.04 / 1106
图2-4单级内部平面探头
图2-5单级内部螺旋丝探头
T
2
T
2
图2-6双级内部平面探头
螺旋线探头有没有被作为劣势
坚固的固体圆盘探头。
图2-7双级内螺旋线探头
同轴探针是更昂贵的制造，并且可以有
如果不构成有力，他们的问题与振动。
外筒应在关键点被穿孔，以允许
流体填充和排空腔而不俘获气泡
里面。外圆筒也可以由一个金属丝网。
外筒不具有在塑料被涂装物，甚至
以水为基础的液体使用时。当与油，用过的
内杆不需要绝缘要么。
2.2.3 S
IDE
-E
n请
P
旗袍
另一种类型是一种侧入探针（图2-8 ），该
需要一个入口点进入血管壁，但可具有
可访问性的优点在某些情况下。这些可以是
由简单的金属棒状的，绝缘的几乎任何塑料，如果
所需。
2.2.4 C
OAXIAL
P
旗袍
另一种类型的内部探针是同轴探针（图
2-10 ） ;这些都与油或具有类似流体最有用
低介电常数;内杆被连接到
信号连接，并连同外接地
筒形成一个电容器，其电介质是空气或油。
保持杆和气缸之间的间隙为最小
增大了电极的“增益” 。
2.2.5 B
是
M
ETAL
P
旗袍
裸金属内部探针可用于，例如用
非导电流体状的油，没有困难。这适用
上述所有的探头类型。
裸探针也可与含水流体中使用，但在
这些情况下， 1,000pF （ 1NF） NPO陶瓷电容应
将探针和QT114阻止直流之间插入
电流流过。
LQ
4
QT114 R1.04 / 1106
T
1
图2-8单个内部横向探头
图2-9双级内部横向探头
T
2
图2-10同轴探头对于非水液
图2-11双级同轴探针
非水性液
导电流体和使用的裸内部调查
在线隔直电容将产生一个巨大的，强大的
不会容易地允许使用的电容响应
两电平探测器由于信号饱和。哪怕是一丁点
通常会裸金属暴露于流体量
产生一个直接的，大的有水性液体的反应。
2.2.7 V
ISCOUS
, C
ONDUCTIVE
F
ILMS
高粘性的液体，或那些具有高表面张力，
并有大量的导电性可以欺骗一些电极
设计，以为有液体存在时，有
没有。这是与外部电极的一个特殊问题，
其中某些类型的内部的流体的残留膜
容器，电耦合到下面的流体质量，将
创造了可观的电容响应。内部探头
太多这样的效果更耐由于流体表面是
保证成为从机械地断开
探测时的电平下降。涂层内部容器表面
用聚乙烯或聚四氟乙烯的一个光滑的塑料往往具有
对这种现象非常有益的效果。
2.2.6 S
CALE
B
UILDUP
内部探头，裸露或绝缘结垢，不
通常由于传感器的一个问题是依然测量
电容，不电导，并在还原
围绕所述探针电导率将具有最小或没有效果。
探头的设计应该测试这是一定的所有
具体案例。
正当关切与裸金属探测器是集结
在入口点探针的成垢或其它沉积物
船只。这些存款可能会创建一个导电表面路径
（特别是如果该容器是由金属制成的） ，可能会导致
假阳性之旅。如果探针在入口点柄
是绝缘的足够使得不能发生导电桥接
这个问题应该得以缓解。
2.3单级传感
检测的单跳变点时，单电极可以
是一个简单的横向条形的非金属外
容器（图2-2） ，或者具有大量的内探测
横“高原”的跳变点（图2-4 ， 2-5 ， 2-8 ，
2-10 ） 。当带或高原'覆盖'流体的IC
将检测到的至少OUT1线; OUT2可以忽略。
LQ
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QT114 R1.04 / 1106
QQ：2880707522 复制
