电容传感器测量转换电路
仪器网 · 2012-07-14 23:35 · 21542 次点击
电容式传感器将被测物理最转换为电容最变化后,必须采用测址转换电路将其转换为电压、电流或频率输出,以便后续电路进行处理。下面将介绍一些常见的测量转换电路。
一、桥式电路
桥式电路是电容传感器转换电路中最常见的电路之一,如图19-7所示。
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图19-7中,Cx为电容传感器,当交流电桥平衡时,其平衡条件为:
当Cx变化时,Uo≠0,即桥路有输出电压,上述指单臂桥接法。
差动接法时,若Cx1=Cx2,因两电容上叠加的交流电压值相等但相位相反,则U0=0。若Cx1≠Cx2,因两电容上叠加的交流电压值不等相位相反,则U0≠0,即桥路有输出电压。
二、调频电路
该电路是把电容传感器作为LC振荡器谐振回路的一部分或作为晶振回路的负载电容。
当电容量Cx变化时,LC振荡器或晶振回路从原来的谐振状态变为失谐,其频率fo发生相应变化,结果完成了C/f变换,故称为调频转换电路。如图19-8所示。
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式中L0为振荡回路固定电感量;C为振荡回路电容量,其中包括传感器电容Cx、分布电容Cr以及调频振荡器微调电容cw即C=Cx+Cf+Cw。
调频振荡器的输出f±△f为受被测量控制的调频波,经限幅整形器整理后,可以TTL标准方波形式输至计算机的计数器。频率变化量在鉴频器中可变换为电压幅度的变化,即f/U变换。经过线性放大器放大后可作为显示仪表的激励源。
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