CDW04 - 4段液位检测传感器应用方案

1. 概述

CDW04 是一款具有四通道检测感应，可用来检测四段液位的专用集成电路。

基于电容感应的检测原理，在集成电子花费多年研究的独特算法，能够做到智能

识别，无论是有液体上电，还是无液体上电，都能正确指示液位状态。本产品既

可适用于直接接触液体的检测装置，也可适用于不直接接触液体的检测装置。尤

其是非接触式的检测更安全更方便、更有优势，也可防腐蚀、防污染。

2. 产品特征

• 工作电压 2.2-5.5V

• 待机电流 10µA/3.0V

• 上电复位功能（POR）

• 低压复位功能（LVR）

• 4S 自动校准功能

• 可靠的触摸按键检测

• 4S 检测无液体进入待机模式

• 上电前有液体也可以可靠的检测

• 4 段液位检测

• 1 对 1 直接输出

• 任意通道有液体 W_FLAG 输出信号

• 上电时 OPT 脚选择输出高有效还是低有效

• 专用管脚外接电容(1nF-47nF)调整灵敏度

• 极少的外围组件

• 具备抗电压波动功能

• 可用金属探针接触液体检测,也可在水箱外壁不接触液体检测信号

• 封装 ：SOP16(150mil)(9.9mm x 3.9mm PP=1.27mm)

3. 应用

• 饮水机、净水器、咖啡机、水蒸锅、空调扇、负离子发生器等家电产品

• 水杯等液位检测杯

• 抽水马桶等卫浴设备

• 各种水泵、马达等

• 空气净化器、加湿器、雾化器等坏境净化设备

• 鱼缸设备、花园、假山、花盆、喷水池等景观设备

• 医疗仪表仪器等设备

4.管脚描述

脚位定义	管脚名称	功能描述
1	TP0	检测感应输入
2	TP1	检测感应输入
3	TP2	检测感应输入
4	TP3	检测感应输入
5	NC	悬空
6	CR	基准电容
7	CS	灵敏度调节电容（1-47NF）
8	VSS	电源负极
9	OPT	选择输出电平：悬空-低/VSS-高
10	W-FLAG	感应信号直接输出
11	NC	悬空
12	VDD	电源正极
13	Q3	检测信号输出
14	Q2	检测信号输出
15	Q1	检测信号输出
16	Q0	检测信号输出

5.电气特性

5.1 极限参数

5.2 直流参数

6.应用电路图

备注:

1.C4-C7 用于各通道灵敏度微调，一般 0PF-50PF 电容越大越灵敏；

2.各通道串接 1K 电阻用于提高抗干扰，阻值 0R-10K 根据干扰情况，干扰严重加

大电阻值；

3.C2 作为基准电容，C3 用于调节整体灵敏度，一般 C2 选用 10NF,C3 选用 3PF，

具体根据整体产品结构选定。

7. 功能描述

7.1 自动校准

上电后，芯片会进行初始化，取得第 1 次基准值，接下来无触摸时,触摸芯片将

自动校准基准值，使得基准值可以根据外界环境进行动态的变化。

例如在温度变化或者存在环境噪声时通过这一机制实现可靠的触摸检测。

7.2 抗电压波动

芯片内建抗电压波动功能,可防止因外围大电流驱动,工作电压瞬间跌落所造成

的触摸按键误动作现象。

7.3 工作模式

CDW04 输出为 Q0~Q3。具有两种工作模式，待机模式和正常模式。

上电后立即检测有水无水；

检测为无液体，4S 自动进入待机模式；

检测为有液体，切换到正常模式；

检测为有液体，对应 Q 脚输出信号；

检测为无液体，对应 Q 脚输出信号；

4 个通道任意通道检测到有液体，W_FLAG 引脚输出信号。

OPT	选择输出有效电平
VSS	Q脚和W_FLAG高电平有效，无液体输出0
悬空	Q脚和W_FLAG低电平有效，无液体输出1

7.4 灵敏度设置

CDW04 的灵敏度和触摸 PAD 大小，外壳厚度，灵敏度电容大小等都有关系，

要根据产品的实际应用来调整灵敏度。可以从以下几个方面来调整灵敏度：

1. 触摸 PAD 的面积

其它条件不变，触摸面积越大越灵敏，但面积必需在有效面积内。

2. 外壳的厚度

其它条件不变，外壳越薄灵敏度越高，外壳越厚灵敏度越低，但厚度不能超

过限制最大值。

3. 调整 CS 脚对地电容值

CS 调整整体灵敏度，越大越灵敏，常用值 1-47nF，一些特殊应用也有超过

200nF 的。

4. 调整 CR 脚对地电容值

调整 CR 电容值，越小越灵敏，常用值 1-10pF。

5. 调整触摸脚对地小电容

触摸脚对地小电容微调灵敏度，越大灵敏度越高，常用值 1-50pF。

外壳厚度（亚克力或玻璃）	CS电值（仅供参考）
小于3mm	6.8nF
3-6mm	10nF
6-10mm	22nf

8. PCB图

审核编辑 黄宇