电容式传感器测量电路

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点击量: 195350 来源: 无锡斯洛森测控技术发展有限公司
电容式传感器测量电路

  电容传感器的特点:电容量小,变化更小(PF级)。理论上,交流电桥可作为电容传感器的测量电路,但由于电容及变化太小,不易实现。包括(1)调频电路(2)运算放大器式电路(3)二极管双T形交流电桥(4)脉冲宽度调制电路

  调频电路

  特点:

  (1)转换电路生成频率信号,可远距离传输不受干扰。

  (2)具有较高的灵敏度,可以测量高至0.01μm级位移变化量。

  (3)但非线性较差,可通过鉴频器(频压转换)转化为电压信号后,进行补偿。

  运算放大器式电路运算放大器要求:

  特点:
  (1)解决了单个变极板间距离式电容传感器的非线性问题

  (2)要求Zi及放大倍数足够大

  (3)为保证仪器精度,还要求电源电压的幅值和固定电容稳定

  (4)由于Cx变化小,所以该电路实现起来困难

  (5)输入阻抗高(避免泄漏)、放大倍数大(接近理想放大器)

  二极管双T形交流电桥

  正负半周分析:

  正半周:C1充电,电流顺时针; C2放电,电流逆时针

  负半周: C2充电,电流逆时针; C1放电,电流顺时针

  若C1 = C2,则电流抵消,若C1 ≠C2,则RL有信号输出

  几点说明:

  (1)该电路电源频率Mhz级,电源电压几十伏,电源的稳定性对输出直接产生影响。

  (2)当电容以PF级变化时,输出以V级变化。