【FDC2214应用系列1】芯片概述

1.1 电容传感技术原理
1.1.1 基础理论
电容传感基于电极间电场相互作用，电容值（C）由以下因素决定：
C=ϵ_r ϵ_0 A/d+C_parasitic
ϵ_r：介质相对介电常数（空气≈1，水≈80）
A：电极有效面积
d：电极间距
C_parasitic：寄生电容（需补偿）

1.1.2 FDC2214的LC谐振模式
与传统电容测量不同，FDC2214通过测量LC振荡器频率（f_sensor）反推电容：
f_sensor=1/(2π√(L⋅C_total ))
优势：抗干扰强，分辨率高达28位。
1.2 芯片关键特性
1.2.1 性能参数
参数 规格
分辨率 28位（0.1fF理论精度）
输入电容范围 0.1pF ~ 250pF（需外接LC电路）
数据输出速率 13.3kSPS（最大）
功耗 2.1mA/通道（激活模式）
1.2.2 引脚功能
SCL/SDA：I²C通信（支持400kHz速率）
CH1-CH4：电容检测通道（差分/单端可选）
DRDY：数据就绪中断引脚

1.3 典型应用场景
应用领域 实现方式 精度要求
液位检测 平行板电极贴附容器外壁 ±1mm（校准后）
接近感应 PCB螺旋线圈（直径15mm） 检测距离0-5cm
材料分析 测量介电常数变化（如塑料纯度） ±2%
1.4 与竞品对比
FDC2214 vs FDC1004
优势：
分辨率提升至28位（FDC1004为24位）
支持LC谐振模式，抗干扰能力更强

劣势：
需外接电感，设计复杂度略高