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電容式傳感器測量電路

電容式傳感器測量電路

  電容傳感器的特點:電容量小,變化更小(PF級)。理論上,交流電橋可作為電容傳感器的測量電路,但由于電容及變化太小,不易實現。包括(1)調頻電路(2)運算放大器式電路(3)二極管雙T形交流電橋(4)脈沖寬度調制電路

  調頻電路

  特點:

  (1)轉換電路生成頻率信號,可遠距離傳輸不受干擾。

  (2)具有較高的靈敏度,可以測量高至0.01μm級位移變化量。

  (3)但非線性較差,可通過鑒頻器(頻壓轉換)轉化為電壓信號后,進行補償。

  運算放大器式電路運算放大器要求:

  特點:濕度傳感器探頭, ,不銹鋼電熱管 PT100傳感器, ,鑄鋁加熱器,加熱圈  流體電磁閥

  (1)解決了單個變極板間距離式電容傳感器的非線性問題

  (2)要求Zi及放大倍數足夠大

  (3)為保證儀器精度,還要求電源電壓的幅值和固定電容穩定

  (4)由于Cx變化小,所以該電路實現起來困難

  (5)輸入阻抗高(避免泄漏)、放大倍數大(接近理想放大器)

  二極管雙T形交流電橋

  正負半周分析:

  正半周:C1充電,電流順時針; C2放電,電流逆時針

  負半周: C2充電,電流逆時針; C1放電,電流順時針

  若C1 = C2,則電流抵消,若C1 ≠C2,則RL有信號輸出

  幾點說明:

  (1)該電路電源頻率Mhz級,電源電壓幾十伏,電源的穩定性對輸出直接產生影響。

  (2)當電容以PF級變化時,輸出以V級變化。

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