進化する液面検知技術
「第5世代CAPSENSE™」とMulti-Senseの実力とは

前回の記事では、容量式液面検知の基本原理や検知方式（自己容量/相互容量）について紹介しました。

今回は、続編として、Infineon社が提供する最新の「第5世代CAPSENSE™」および「Multi-Senseソリューション」を用いた容量式液面検知技術の可能性についてご紹介します。

第5世代CAPSENSE™とは

第5世代CAPSENSE™は、自己容量/相互容量/誘導といったセンシング方式を1チップでサポートし、高感度・高耐ノイズ・省電力を実現した、静電容量センサ技術です。

主な特徴

• 最大450:1の高SNR
• 45cm超の検知距離
• 平均消費電流は第4世代CAPSENSE™の1/10以下
• 電源ノイズ・コモンノイズ耐性も大幅改善

この技術は液面レベルだけでなく、タッチ/近接/誘導検知など、さまざまなセンシングに適用可能です。

第5世代CAPSENSE™とは

第5世代CAPSENSE™は、自己容量/相互容量/誘導といったセンシング方式を1チップでサポートし、高感度・高耐ノイズ・省電力を実現した、静電容量センサ技術です。

主な特徴

• 最大450:1の高SNR
• 45cm超の検知距離
• 平均消費電流は第4世代CAPSENSE™の1/10以下
• 電源ノイズ・コモンノイズ耐性も大幅改善

この技術は液面レベルだけでなく、タッチ/近接/誘導検知など、さまざまなセンシングに適用可能です。

Multi-Senseとは

Multi-Senseは、タッチ、スライダー、近接、メタルタッチ、ホバータッチ、液面検知など、複数のセンシング方式と多様なユーザーインターフェースの組み合わせをサポートするソリューションです。

液面検知における主な利点

• 検知対象が泡か液体かを機械学習で自動識別
• 容器側面に付着した液を無視し正確な液面のみ検出
• 楕円・不規則形状の容器でも機械学習により補正
• 温度・液種（導電率）の違いにも対応

統合開発環境 ModusToolbox™と連携し、GUI上で学習・設計・チューニングを完結可能。最大0.1mmステップでの高分解能液面検知にも対応しています。

第4世代CAPSENSE™との比較

ノイズ耐性・省電力・感度において、劇的に性能が向上しています。

分解能の進化

• 最大100cmの容器に対して、0.1mmステップでの液面検知が可能
• 泡や残液の誤検知を避けるAIモデル利用可能
• ModusToolbox™上のGUI操作だけで分解能調整が可能

非接触機能の進化

第5世代CAPSENSE™では、最大3mmのエアギャップ（容器外センサ設置）でも正確な検出が可能です。これにより、以下の利点があります。

• センサの水漏れや腐食リスクを回避
• 密閉容器・洗浄が必要な医療機器でも導入しやすい
• さまざまな材質・厚み・形状の容器に対応

液面検知における評価キット・開発環境

液面検知用途に適した評価環境として、以下のツールを紹介します。

• PSOC™ 4000T Multi-Sense Prototyping Kit：PSOC™ 4000T ベースの第5世代CAPSENSE™評価ボード

• ModusToolbox™：GUIベースでの液面検知アルゴリズムの実装や閾値設定・ソースコードの作成・デバッグ・書き込みなどが可能な統合開発環境

ユースケース：液面検知の適用例

第5世代CAPSENSE™テクノロジーにより、以下のような小型～中型機器への応用が可能です。

• 医療用/産業用タンク（検体検査装置、AIサーバー用冷媒タンクなど）：非接触で内部液体レベルをモニタリング

検体検査装置

冷媒タンク

・家電（加湿器・コーヒーメーカー・トイレ・インクカードリッジなど）：貯水量・残量の監視、水切れ時の自動OFFやアラート機能に

加湿器

水回り（トイレの水たまり部、水洗タンクなど）

まとめ

第5世代CAPSENSE™は、液面検知を・高精度・非接触へと進化させました。評価キットやツール群も充実しており、設計・検証・製品化まで一貫した開発が可能です。

今後は、液面検知を利用したスマートホーム機器やIoT医療機器の開発がますます進むことが期待されます。