電容式傳感器測(cè)量電路
電容傳感器的特點(diǎn):電容量小,變化更小(PF級(jí))。理論上,交流電橋可作為電容傳感器的測(cè)量電路,但由于電容及變化太小,不易實(shí)現(xiàn)。包括(1)調(diào)頻電路(2)運(yùn)算放大器式電路(3)二極管雙T形交流電橋(4)脈沖寬度調(diào)制電路
調(diào)頻電路
特點(diǎn):
(1)轉(zhuǎn)換電路生成頻率信號(hào),可遠(yuǎn)距離傳輸不受干擾。
(2)具有較高的靈敏度,可以測(cè)量高至0.01μm級(jí)位移變化量。
(3)但非線性較差,可通過(guò)鑒頻器(頻壓轉(zhuǎn)換)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)后,進(jìn)行補(bǔ)償。
運(yùn)算放大器式電路運(yùn)算放大器要求:
特點(diǎn):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(gè)變極板間距離式電容傳感器的非線性問(wèn)題
(2)要求Zi及放大倍數(shù)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(wěn)定
(4)由于Cx變化小,所以該電路實(shí)現(xiàn)起來(lái)困難
(5)輸入阻抗高(避免泄漏)、放大倍數(shù)大(接近理想放大器)
二極管雙T形交流電橋
正負(fù)半周分析:
正半周:C1充電,電流順時(shí)針; C2放電,電流逆時(shí)針
負(fù)半周: C2充電,電流逆時(shí)針; C1放電,電流順時(shí)針
若C1 = C2,則電流抵消,若C1 ≠C2,則RL有信號(hào)輸出
幾點(diǎn)說(shuō)明:
(1)該電路電源頻率Mhz級(jí),電源電壓幾十伏,電源的穩(wěn)定性對(duì)輸出直接產(chǎn)生影響。
(2)當(dāng)電容以PF級(jí)變化時(shí),輸出以V級(jí)變化。