電容式感測器配用的測量電路有哪幾種?它們的工作原理和主要特點是什麼

2022-06-29 17:57:11 字數 1276 閱讀 6070

1樓:昔楚鞠鳥

1.調頻電路

特點:(1)轉換電路生成頻率訊號,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,可通過鑑頻器(頻壓轉換)轉化為電壓訊號後,進行補償。

2.運算放大器式電路運算放大器要求:

特點:(1)解決了單個變極板間距離式電容感測器的非線性問題

(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)由於cx變化小,所以該電路實現起來困難

(5)輸入阻抗高(避免洩漏)、放大倍數大(接近理想放大器)

3.調頻電路

(1)轉換電路生成頻率訊號易於用數字儀器測量和與計算機通訊,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,可通過鑑頻器(頻壓轉換)轉化為電壓訊號後,進行補償。

4.橋式電路

1)高頻交流正弦波供電;

2)電橋輸出電壓與電源電壓有關,因此要求電源電壓波動極小,需採用穩幅、穩頻等措施;3)在要求準確度高的場合應採用自動平衡電橋

2樓:秦秀芳管汝

電容感測器的特點:電容量小,變化更小(pf級)。理論上,交流電橋可作為電容感測器的測量電路,但由於電容及變化太小,不易實現。

包括(1)調頻電路(2)運算放大器式電路(3)二極體雙t形交流電橋(4)脈衝寬度調製電路

特點:(1)轉換電路生成頻率訊號,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,可通過鑑頻器(頻壓轉換)轉化為電壓訊號後,進行補償。

運算放大器式電路運算放大器要求:

特點:(1)解決了單個變極板間距離式電容感測器的非線性問題(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)由於cx變化小,所以該電路實現起來困難(5)輸入阻抗高(避免洩漏)、放大倍數大(接近理想放大器)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有訊號輸出

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。如圖:

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