Microchip Technology MTCH9010液体检测器提供数字和原始数据输出，是一种在不同传感器上检测液体是否存在的灵活方式。该检测器支持各种形状和尺寸的传感器。合适的MTCH9010液体探测器允许系统运行电容式或导电式液体存在检测方法。

数据手册：*附件：Microchip Technology MTCH9010液体检测器数据手册.pdf

电容式检测： 检测电极不直接接触液体即可完成检测，因此非常可靠。

传导式检测： 检测节点虽然接触到液体，但经过特殊设计，可以减轻对节点的腐蚀。

Microchip MTHC9010具有自我监控和故障安全功能。由于配备心跳信号，因此主MCU或系统可感知到设备正在运行。

特性

• 电容式和传导式工作模式
• 可调节液体检测阈值
• 可配置的睡眠周期
• OUT引脚电平的液体检测指示
• 传感器原始数据值通过UART以三种输出格式输出
• 心跳信号
• 支持各种形状和尺寸的传感器
• 通过配置输入引脚的轻松配置模式
• 通过UART的增强配置模式
• 工作电压范围：1.8 V至5.5 V
• 工作温度范围：
  • -40 °C 至 +85 °C
  • -40 °C 至 +125 °C
• 睡眠模式下，5V/25°C时的低功耗睡眠操作<>

引脚示意图

MTCH9010液体检测芯片技术解析：双模传感与低功耗设计的完美结合

概述

Microchip推出的MTCH9010是一款高性能液体检测专用芯片，支持电容式和导电式双模式检测，为工业监控、消费电子和物联网应用提供了灵活的液体检测解决方案。该芯片以其超低功耗、高集成度和易用性，成为液体检测领域的创新产品。

核心技术特性

1. 双模式检测机制

• 电容式检测 ：基于介电常数变化原理，适用于非接触式检测
• 导电式检测 ：基于液体电导率变化，适用于导电性液体检测
• 通过OP_MODE引脚或增强配置模式快速切换

2. 智能功耗管理

• 可配置睡眠周期 ：1-256秒多档可选，支持外部唤醒
• 超低睡眠电流 ：<1μA @5V（扩展输出禁用时）
• 动态功耗调节 ：根据检测需求优化功耗表现

硬件设计要点

传感器设计指南

电容式传感器设计

• 推荐结构 ：交错式电极设计，增强边缘电场效应
• 电容范围 ：1-20pF（与系统内部10pF电容匹配）
• 串联电阻 ：1-100kΩ，用于EMI/EMC优化
• 设计考量 ：电极间距、宽度、长度影响灵敏度

导电式传感器设计

• 电极材料 ：不锈钢、铜等耐腐蚀金属
• 极性反转 ：MTCH9010自动实现电极极性交替，延长传感器寿命
• 上拉电阻 ：10kΩ典型值，确保信号稳定性

电源与接口设计

• 工作电压 ：1.8-5.5V宽范围
• I/O特性 ：施密特触发器输入，增强抗噪声能力
• 输出驱动 ：10mA sink电流能力

系统配置详解

睡眠周期设置

通过SLP_PER引脚电压划分9个预设周期：

• 1、2、4、8、16、32、64、128、256秒
• 外部唤醒模式：WU引脚下降沿触发

检测阈值调节

• 阈值公式 ：基于参考值和ADC测量的动态计算
• 电压对应 ：THR引脚0V至VDD对应阈值线性变化
• 环境适应 ：可根据液体特性、温度湿度调整

输出功能分析

数字输出（OUT引脚）

• 高电平 ：液体检测到（Δ值 > 阈值）
• 低电平 ：无液体检测
• 错误状态 ：200ms方波信号（与HB互补）

扩展输出（UART）

• 输出格式 ：标准测量、Δ值、两者兼有、Data Visualizer格式
• 数据内容 ：固件版本、参考值、阈值、实时测量值
• 应用价值 ：系统调试、数据记录、性能分析

心跳信号（HB引脚）

• 正常状态 ：100ms脉冲，每次唤醒时触发
• 错误指示 ：与OUT引脚互补的200ms方波
• 系统监控 ：确认设备正常运行状态

实际应用场景

工业应用

• 冷却系统监控 ：检测冷却液泄漏和液位
• 化工设备 ：酸碱液体泄漏检测
• 机械设备 ：润滑油位监控

消费电子

• 家电产品 ：洗衣机、洗碗机液体检测
• 医疗设备 ：输液监控、液体泄漏检测
• 智能家居 ：水浸传感器、湿度监控

物联网应用

• 远程监测 ：电池供电的长期液体监测节点
• 农业物联网 ：灌溉系统监控、水库液位检测
• 环境监测 ：洪水预警、水质监测

设计最佳实践

功耗优化策略

1. 根据应用需求选择睡眠周期 ：监测频率与功耗平衡
2. 禁用未使用功能 ：如无需数据输出则关闭扩展输出
3. 优化检测阈值 ：避免过于敏感导致频繁唤醒

可靠性设计要点

1. 传感器保护 ：导电式传感器考虑腐蚀防护
2. 信号完整性 ：适当串联电阻和滤波电容
3. 电源稳定性 ：确保VDD纹波<20mV p-p

系统集成建议

1. 初始校准 ：在实际使用环境中建立参考值
2. 错误处理 ：设计适当的错误状态检测和恢复机制
3. 长期监控 ：利用心跳信号实现系统健康监测

性能数据参考

功耗表现（@5V，系统锁定启用）

睡眠周期	平均电流（扩展输出禁用）	峰值电流
1秒	28.9μA	1.64mA
16秒	2.59μA	1.64mA
256秒	<1μA	-