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如何用微控制器测量电容

作者:利发88 来源:本站原创 日期:2020-01-17 01:25 点击: 

  各种物理变量。测量中涉及的技术对于单个变量类型可能有所不同,并且主要基于要测量的变量的特性。本教程介绍了一些使用微控制器测量的方法。该技术利用电容器本身的特性,因此具有通用性,可以在任何微控制器中轻松实现。

  我们知道电容器两端的电压不是瞬间建立的。电容器的充电和放电以指数方式发生,并且取决于电容器所连接的电阻。当电容器(C)通过串联电阻(R)从电源电压(Vin)充电时,电容器两端的瞬时电压由下式给出:

  现在,如果您能以某种方式测量电容器两端的电压达到电源电压的63%之前的时间,那么只要知道电阻R即可轻松找到电容值。时间间隔的测量可以通过使用微控制器的内置定时器模块来完成。您需要告诉微控制器何时启动和何时停止定时器。定时器应在开关S闭合后立即启动,并且必须在电容器电压达到0.63 Vin时停止。现代微控制器配备了一个或多个模拟比较器模块。您可以使用电位计将比较器的参考引脚设置为0.63 Vin,然后将电容器两端的电压馈入比较器的另一个输入。当电容器电压超过0.63 Vin时,比较器输出翻转,这可以中断微控制器以停止定时器。 Noppharat Tawanron在他的网站上已经用PI单片机演示了该技术。

  电容是确定频率的主要组成部分。许多振荡电路,例如使用555定时器IC的不稳定多谐振荡器。下面所示的555定时器电路的振荡频率由下式给出:假设R1 = R2 = 10K,则得出C = 48000/f,其中f以Hz为单位,C为在nF中。这样,可以通过测量555输出的频率间接估算电容。您可以在软件中创建一个10毫秒的窗口,并使用定时器模块(用作计数器)在该窗口中计算输出脉冲数。假设,如果在10 ms的窗口中到达N个脉冲,则C = 480/N,nF。如果得到N = 48,则测得的电容将为10 nF。

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  IEC 61000-4-2国际标准,该瞬态电压抑制器/ ESD保护器具有0 V时0.85 pF的低I / O电容和±8 kV接触放电的系统内ESD保护。该器件采用5引脚SOT-553封装。 特性 2道ESD保护通道 典型的每通道0.85 pF负载电容 为EC61000-4-2 Level 4提供ESD保护:8kV接触放电& 15kV空气排放 应用 使用高速串行接口(如MDDI,MIPI,MVI和MPL)的无线手机中的LCD和相机数据线 I / O移动手机,笔记本电脑,PDA等的端口保护。 无线手持设备,掌上电脑/ PDA,以及LCD和相机模块 电路图、引脚图和封装图...

  A系列二极管阵列旨在为需要最小电容负载的电子元件或子系统提供ESD保护。这些器件非常适用于保护具有高数据和时钟速率的系统或需要低电容负载的电路。每个ESD通道由一对串联的二极管组成,可将正或负ESD电流脉冲转向正(VP)或负(VN)电源轨。齐纳二极管嵌入在VP和VN之间,有助于保护VCC轨道免受ESD冲击。 CM1293A可根据IEC 61000-4-2 Level 4标准防止高达±8kV接触放电的ESD脉冲。该器件特别适用于使用高速端口保护系统,如USB2.0,IEEE1394(Firewire®,iLink™),串行ATA,DVI,HDMI以及可移动存储,数码摄像机,DVD-RW中的相应端口驱动器和其他应用中,在小封装尺寸中需要具有ESD保护的极低负载电容。 CM1293A系列器件提供符合RoHS标准的无铅精加工。 特性 两个和四个ESD保护通道,最高可达±8kV接触放电 最大负载电容为2.0pF I / O电容的通道I / O典型值为1.5pF 齐纳二极管保护电源轨并消除对外部旁路电容的需求 应用 终端产品 通用高 - 速度数据线ESD保护 数字电视,机顶盒,PC /笔记本电脑,游戏 电路图、引脚图和封装...

  信息该瞬态电压抑制器/ ESD保护器具有0 V时1 pF的低I / O电容,以及±8 kV接触放电的系统内ESD保护IEC 61000-4-2国际标准。 6通道ESD保护 典型每通道1pF负载电容 8kV ESD保护(IEC 61000-4-2,接触放电) 15kV ESD保护(IEC 61000-4-2,空气放电)

  是一系列2通道,4通道和8通道,极低电容ESD保护二极管阵列,采用CSP封装。它是保护具有高数据和时钟速率的系统或需要低电容负载的电路的理想选择。每个通道由一对ESD二极管组成,这些ESD二极管用作钳位二极管,以将ESD电流脉冲引导至正或负电源轨。齐纳二极管集成在正负电源轨之间。 VCC轨道可防止ESD冲击,无需旁路电容即可吸收对地的正ESD冲击。每个通道可以安全地消除±8kV的ESD冲击,符合IEC61000-4-2国际标准的4级要求以及符合IEC61000-4-2规范的±15kV空气放电。 特性 两个,四个和八个ESD保护通道 低负载电容典型值0.8pF 通道I / O与GND电容差异典型值为0.02pF是差分信号的理想选择 随温度和电压变化的最小电容 应用 终端产品 I / O端口保护,包括USB,1394和串行ATA 使用高速串行接口的无线手机中的LCD和相机数据线。 手机,笔记本电脑,DSC,MP3播放器, PDA等 电路图、引脚图和封装图...

  系列二极管阵列旨在为需要最小电容负载的电子元件或子系统提供ESD保护。这些器件非常适用于保护具有高数据和时钟速率的系统或需要低电容负载的电路。每个ESD通道由一对串联的二极管组成,它们将正或负ESD电流脉冲引导至正(VP)或负(VN)电源轨。齐纳二极管嵌入在VP和VN之间,具有两个优点。首先,它可以保护VCC导轨免受ESD冲击,其次,它不需要旁路电容,否则需要吸收正向ESD冲击接地。 CM1224可根据IEC 61000-4-2标准防止高达±8kV的ESD脉冲。这些设备特别适用于使用高速端口保护系统,如USB 2.0,IEEE1394(Firewire®,iLink™),串行ATA,DVI,HDMI和可移动存储中的相应端口,数码摄像机以及DVD- RW驱动器和其他需要极低负载电容和ESD保护的应用。 CM1224系列器件在小封装尺寸内具有无铅精加工。 特性 两个或四个ESD保护通道,最高8kV接触放电 通用高速数据线pF的低通道输入电容,最小电容随温度和电压变化 典型值为0.02pF的通道输入电容匹配是差分信号的理想选择 齐纳二极管保护电源轨道并消除了对外部旁路电容的需求 终...

  系列二极管阵列旨在为需要最小电容负载的电子元件或子系统提供ESD保护。这些器件非常适用于保护具有高数据和时钟速率的系统或需要低电容负载的电路。每个ESD通道由一对串联的二极管组成,它们将正或负ESD电流脉冲引导至正(VP)或负(VN)电源轨。齐纳二极管嵌入在VP和VN之间,用于吸收正ESD冲击并为VP轨提供ESD保护。集成了一个额外的二极管作为反向驱动电流保护。 CM1223可根据IEC 61000-4-2标准防止高达±8kV的ESD脉冲。此外,所有引脚都受到保护,免受大于±15kV的接触放电,如MIL-STD-883D(方法3015)人体模型(HBM)ESD规范所述。这些设备特别适用于使用高速端口保护系统,如USB2.0,IEEE1394(Firewire®,iLink™),串行ATA,DVI,HDMI和可移动存储中的相应端口,数码摄像机,DVD-RW驱动器,以及在小封装尺寸中需要极低负载电容和ESD保护的其他应用。 CM1223系列器件采用符合RoHS标准的无铅封装制造。 特性 两路,四路和八路ESD保护,集成反向驱动保护功能所有行 低通道输入电容1.0pF(典型值),电容随温度和电压变化最小 通道I / O与GND电...

  信息 CM1216系列二极管阵列为需要最小电容负载的电子元件或子系统提供ESD保护。这些器件非常适用于保护具有高数据和时钟速率的系统或需要低电容负载的电路。每个ESD通道由一对串联的二极管组成,它们将正或负ESD电流脉冲引导至正(VP)或负(VN)电源轨。 CM1216可根据IEC 61000-4-2标准防止高达±15kV的ESD脉冲。 六通道和八通道ESD保护 每个通道提供±15 kV ESD保护IEC 61000-4-2 ESD要求 通道负载电容典型值为1.6 pF...

  需要最小电容负载的电子元件或子系统。这些器件非常适用于保护具有高数据和时钟速率的系统或需要低电容负载的电路。每个ESD通道由一对串联的二极管组成,它们将正或负ESD电流脉冲引导至正(VP)或负(VN)电源轨。齐纳二极管嵌入在VP和VN之间,具有两个优点。首先,它可以保护VCC导轨免受ESD冲击,其次,它不需要旁路电容,否则需要吸收正向ESD冲击接地。根据IEC 61000-4-2标准,CM1213可防止高达±8kV的ESD脉冲。 特性 6或8通道ESD保护 通道输入电容匹配为0.02pF 典型值是差分信号的理想选择 提供SOIC和MSOP,无铅包装 应用 终端产品 通用高速数据线,DVI,SATA 台式电脑,笔记本电脑,机顶盒,数字电视,液晶显示器 电路图、引脚图和封装图...

  A系列二极管阵列旨在为需要最小电容负载的电子元件或子系统提供ESD保护。这些器件非常适用于保护具有高数据和时钟速率的系统或需要低电容负载的电路。每个ESD通道由一对串联的二极管组成,它们将正或负ESD电流脉冲引导至正(VP)或负(VN)电源轨。齐纳二极管嵌入在VP和VN之间,具有两个优点。首先,它可以保护VCC导轨免受ESD冲击,其次,它不需要旁路电容,否则需要吸收正向ESD冲击接地。这些设备特别适用于使用高速端口保护系统,如USB 2.0,IEEE1394(Firewire®,iLink™),串行ATA,DVI,HDMI和可移动存储中的相应端口,数码摄像机,DVD-RW驱动器和其他应用中,在小封装尺寸中需要极低负载电容和ESD保护。电路图、引脚图和封装图...

  TPS736 单路输出 LDO、400mA、可调节电压(1.2 至 5.5V)、无电容、低噪声、反向电流保护

  信息描述 The TPS736xx family of low-dropout (LDO) linear voltage regulators uses a new topology: an NMOS pass element in a voltage-follower configuration. This topology is stable using output capacitors with low ESR, and even allows operation without a capacitor. It also provides high reverse blockage (low reverse current) and ground pin current that is nearly constant over all values of output current. The TPS736xx uses an advanced BiCMOS process to yield high precision while delivering very low dropout voltages and low ground pin current. Current consumption, when not enabled, is under 1 µA and ideal for portable applications. The extremely low output noise (30 µVRMS with 0.1-µF CNR) is ideal for powering VCOs. These devices are protected by thermal shutdown and foldback current limit.特性Stable with No Output Capacitor or Any Value or Type of CapacitorInput Voltage Range of 1.7 V to 5.5 VUltra-Low Dropout Voltage: 75 mV...

  NCP1729 电荷泵 开关电容电压反相器 带有关断 50 mA 35 kHz

  9是一款CMOS电荷泵电压逆变器,设计用于在1.15 V至5.5 V的输入电压范围内工作,输出电流能力超过50 mA。工作电流消耗仅为122μA,并提供省电关断输入,以进一步将电流降至仅0.4μA。该器件包含一个35 kHz振荡器,可驱动四个低阻MOSFET开关,产生26Ω的低输出电阻和99%的电压转换效率。该器件仅需两个外部3.3μF电容即可实现完整的逆变器,使其成为众多电池供电和板级应用的理想解决方案。 NCP1729采用节省空间的TSOP-6(SOT-23-6)封装。 特性 工作电压范围1.15 V至5.5 V 输出电流能力超过50 mA 低电流消耗122μA 省电关机输入降低电流0.4μA 35 kHz运行 低输出电阻26Ω 应用 LCD面板偏差 移动电话 寻呼机 个人数字助理 电子游戏 数码相机 可携式摄像机 手持式仪器 电路图、引脚图和封装图...

  MAX1720 电荷泵 开关电容电压反相器 带有关断 50 mA 12 kHz

  0是CMOS电荷泵电压逆变器,设计用于在1.15 V至5.5 V的输入电压范围内工作,输出电流能力超过50 mA。工作电流消耗仅为67?A,并提供省电关断输入,以进一步将电流降至仅为0.4?A。该器件包含一个12 kHz振荡器,可驱动四个低阻MOSFET开关,输出电阻低至26?电压转换效率为99%。该器件仅需两个外部10?F电容即可实现完整的逆变器,使其成为众多电池供电和板级应用的理想解决方案。 特性 工作电压范围1.15 V至5.5 V 输出电流能力超过50 mA 低电流消耗67μA 节电关断输入,降低电流0.4μA 12 kHz工作 低输出电阻26 W 应用 LCD Panel Bias 移动电话 寻呼机 个人数字助理 电子游戏 数码相机 可携式摄像机 li

  10PJ是一款用于静电电容式触摸传感器的高性能,低成本电容数字转换器LSI,尤其专注于可用性。它有16通道电容传感器输入。这使其成为需要许多开关的产品的理想选择。由于校准功能和ON / OFF的判断是在LSI内部自动执行的,因此可以使开发时间更短。每个输入的检测结果(ON / OFF)可以通过串行接口(I 2 C兼容总线或SPI)读出。此外,每个输入的测量值可以作为8位数字数据读出。此外,可以使用串行接口调整增益和其他参数。 特性 优势 检测系统:差分电容检测(互电容型) 高灵敏度性能 - 即使戴多层手套,气隙或厚材料 输入电容分辨率:可以检测毫微微法拉顺序中的电容变化 设计友好 - 可以直接连接到熟悉的MCU并执行独立操作 测量间隔(16个差分输入) : 30ms(Typ)(初始配置 6ms(典型值)(最小间隔配置) 自动内置噪音和环境变化补偿功能技术 测量的外部组件:不需要 接口:I 2 C兼容总线或SPI可选。 电流消耗:570μA(典型值)(V DD = 2.8 V),1.3 mA(典型值)(V DD = 5.5 V) 供电电压:2.6 V至5.5 V 检测操作:切换 ...

  30UJ是一款高性能,低成本,高可用电容转换器,适用于静电电容式触摸和接近传感器。 8个电容感应输入通道,适用于需要一系列开关的任何终端产品。 LC717A30J通过其自动校准功能和最少的外部元件简化了系统开发时间。每个传感器的检测结果(ON / OFF)由串行接口(I 2 C或SPI)读出。 特性 优势 检测系统:差分电容检测使用互电容 卓越的灵敏度性能 - 即使不仅戴多层手套,气隙或厚材料还有手势。 传感器输入焊盘:使用小到大电容传感器输入焊盘工作 由于无需补充灵敏度而降低成本。 输入电容分辨率:电容检测低至毫微微法拉水平 由于几乎不受寄生电容的影响,可以自由地实现布局。 8个传感器的测量时间为16 ms 高通过内部降噪和通信系统适应环境变化的适应性。 最小的外部组件 防止水故障的优势容忍度。 可选择的界面:I 2 C或SPI 电流消耗:0.8 mA(V DD = 5.5 V) 供电电压:2.6至5.5 V 符合AEC-Q100标准且支持PPAP 应用 终端产品 汽车 消费者 工业 计算 照明 智能钥匙,控制开关,汽车音响和接近 家用...

  10AR是一款用于静电电容式触摸传感器的高性能,低成本电容数字转换器LSI,尤其注重可用性。它有16通道电容传感器输入。这使其成为需要许多开关的产品的理想选择。由于校准功能和ON / OFF的判断是在LSI内部自动执行的,因此可以使开发时间更短。每个输入的检测结果(ON / OFF)可以通过串行接口(I 2 C兼容总线或SPI)读出。此外,每个输入的测量值可以作为8位数字数据读出。此外,可以使用串行接口调整增益和其他参数。 特性 优势 检测系统:差分电容检测(互电容型) 高灵敏度性能 - 即使戴多层手套,气隙或厚材料 输入电容分辨率:可以检测毫微微法拉顺序中的电容变化 设计友好 - 可以直接连接到熟悉的MCU并执行独立操作 测量间隔(16个差分输入) : 30ms(典型值)(初始配置时), 6ms(典型值)(最小间隔配置) 自动内置噪音和环境变化补偿功能技术 用于测量的外部组件:不需要 接口:I 2 C兼容总线或SPI可选。 电流消耗:570μA(典型值)(V DD = 2.8 V),1.3 mA(典型值)(V DD = 5.5 V) 供电电压:2.6 V至5.5 V 检测操...

  00AR是一款用于静电电容式触摸传感器的高性能,低成本电容数字转换器LSI,尤其专注于可用性。它有8通道电容传感器输入。内置逻辑电路可以检测每个输入的状态(ON / OFF)并输出结果。这使其成为各种开关应用的理想选择。在电源激活期间或环境发生变化时,内置逻辑电路会自动执行校准功能。此外,由于配置了参数的初始设置(例如增益),因此当应用推荐的开关模式时,LC717A00AR可以独立运行。此外,由于LC717A00AR具有与I 2 C和SPI总线兼容的串行接口,因此可以根据需要使用外部设备调整参数。此外,8输入电容数据的输出可以作为8位数据被检测和测量。 特性 优势 检测系统:差分电容检测(互电容型) 高灵敏度性能 - 即使戴多层手套,气隙或厚材料 输入电容分辨率:可以检测毫微微法拉顺序中的电容变化 设计友好 - 可以直接连接到熟悉的MCU并执行独立操作 测量间隔(8个差分输入): 18ms(典型值)(初始配置时),3ms(典型值)(最小间隔配置) 自动内置噪音和环境ch ange补偿功能技术 用于测量的外部组件:不需要 电流消耗:320μA(典型值)(V DD = 2.8 V),740μA(...

  10AJ是一款用于静电电容式触摸传感器的高性能,低成本电容数字转换器LSI,尤其专注于可用性。它有16通道电容传感器输入。这使其成为需要许多开关的产品的理想选择。由于校准功能和ON / OFF的判断是在LSI内部自动执行的,因此可以使开发时间更短。每个输入的检测结果(ON / OFF)可以通过串行接口(I 2 C兼容总线或SPI)读出。此外,每个输入的测量值可以作为8位数字数据读出。此外,可以使用串行接口调整增益和其他参数。 特性 优势 检测系统:差分电容检测(互电容型) 高灵敏度性能 - 即使戴多层手套,气隙或厚材料 输入电容分辨率:可以检测毫微微法拉顺序中的电容变化 设计友好 - 可以直接连接到熟悉的MCU并执行独立操作 测量间隔(16个差分输入) : 30ms(典型值)(初始配置时), 6ms(典型值)(最小间隔配置) 自动内置噪音和环境变化补偿功能技术 用于测量的外部组件:不需要 接口:I 2 C兼容总线或SPI可选。 电流消耗:570μA(典型值)(V DD = 2.8 V),1.3 mA(典型值)(V DD = 5.5 V) 供电电压:2.6 V至5.5 V 检测...

  00AJ是一款用于静电电容式触摸传感器的高性能,低成本电容数字转换器LSI,尤其专注于可用性。它有8通道电容传感器输入。内置逻辑电路可以检测每个输入的状态(ON / OFF)并输出结果。这使其成为各种开关应用的理想选择。在电源激活期间或环境发生变化时,内置逻辑电路会自动执行校准功能。此外,由于配置了参数的初始设置(如增益),因此在应用推荐的开关模式时,LC717A00AJ可以独立运行。此外,由于LC717A00AJ具有与I 2 C和SPI总线兼容的串行接口,因此可以在必要时使用外部器件调整参数。此外,8输入电容数据的输出可以作为8位数据被检测和测量。 特性 优势 检测系统:差分电容检测(互电容型) 高灵敏度性能 - 即使戴多层手套,气隙或厚材料 输入电容分辨率:可以检测毫微微法拉顺序中的电容变化 设计友好 - 可以直接连接到熟悉的MCU并执行独立操作 测量间隔(8个差分输入): 18ms(典型值)(初始配置时),3ms(典型值)(最小间隔配置) 自动内置噪音和环境ch ange补偿功能技术 用于测量的外部组件:不需要 电流消耗:320μA(典型值)(V DD = 2.8 V),740μA(典...

  TPD2E001-NM 用于高速数据接口的低电容2通道+/- 15kV ESD保护阵列

  信息描述 The TPD2E001 is a two-channel Transient Voltage Suppressor (TVS) based Electrostatic Discharge (ESD) protection diode array. The TPD2E001 is rated to dissipate ESD strikes at the maximum level specified in the IEC 61000-4-2 Level 4 international standard.The DRS package (3.00 mm × 3.00 mm) is also available as a non-magnetic package for medical imaging applications.See also TPD2E2U06DRLR which is p2p compatible to TPD2E001DRLR and offers higher IEC ESD Protection, lower clamping voltage, and eliminates the capacitor requirement.特性IEC 61000-4-2 ESD Protection (Level 4) ±8-kV Contact Discharge ±15-kV Air-Gap Discharge IO Capacitance: 1.5 pF (Typ) Low Leakage Current: 1 nA (Maximum) Low Supply Current: 1 nA 0.9 V to 5.5 V Supply-Voltage Range Space-Saving DRL, DRY, and QFN Package Options Alternate 3, 4, 6-Channel options Available: TPD3E001, TPD4E001,...

  信息 LA5797MC是可变电容二极管的电荷泵升压电源。 使用电荷泵,无需线圈。 合并了时基发生器(140kHz)。 内置热关断电路。

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