電容式傳感器電路：電容式傳感器在電路中的應(yīng)用原理是什么？
電容式傳感器的工作原理
器。 ? 電容式傳感器的工作原理 電容式傳感器的核心部分就是具有可變參數(shù)的電容器。若忽略邊緣效應(yīng)，平板電容器的電容C=εA／δ，式中ε為極間介質(zhì)的介電常數(shù)，A為兩電極互相覆蓋的有效面積,δ為兩電極之間的距離。δ、A、ε 三個(gè)參數(shù)中任一個(gè)
2021-08-17 15:47:15
電容式傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)及分類
檢測(cè)元件是根據(jù)圓筒形電容器原理進(jìn)行工作的。 根據(jù)傳感器的工作原理可以吧電容式傳感器分為變極距型、變面積型和變介質(zhì)型三種類型。 1、變極板間距的變極距型 變極板間距型電容式傳感器的特點(diǎn)：電容量與極板間距成反比。主要
2021-08-11 11:38:39
電容式傳感器的工作原理
器。 ? 電容式傳感器的工作原理 電容式傳感器的核心部分就是具有可變參數(shù)的電容器。若忽略邊緣效應(yīng)，平板電容器的電容C=εA／δ，式中ε為極間介質(zhì)的介電常數(shù)，A為兩電極互相覆蓋的有效面積,δ為兩電極之間的距離。δ、A、ε 三個(gè)參數(shù)中任一
2021-07-29 16:57:05
電容式觸摸傳感器如何應(yīng)用于被動(dòng)門禁系統(tǒng)資料下載
電子發(fā)燒友網(wǎng)為你提供電容式觸摸傳感器如何應(yīng)用于被動(dòng)門禁系統(tǒng)資料下載的電子資料下載，更有其他相關(guān)的電路圖、源代碼、課件教程、中文資料、英文資料、參考設(shè)計(jì)、用戶指南、解決方案等資料，希望可以幫助到廣大的電子工程師們。
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發(fā)燒友 2021-04-02 08:52:34
電容式傳感器的基本原理及性能特點(diǎn)的介紹
。但電容式傳感器的泄漏電阻和非線性等缺點(diǎn)也給它的應(yīng)用帶來一定的局限。隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，特別是集成電路的廣泛應(yīng)用，這些缺點(diǎn)也得到了一定的克服，進(jìn)一步促進(jìn)了電容式傳感器的廣泛應(yīng)用。 電容式傳感器的基本原理
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2017-11-26 10:42:09
電容式傳感器bc_bcf_bcc系列產(chǎn)品介紹
電容式傳感器籍由其特殊的工作原理，可實(shí)現(xiàn)非接觸的，獨(dú)立的和無磨損的檢測(cè)。并且對(duì)于導(dǎo)電材料和非導(dǎo)電材料均可實(shí)現(xiàn)可靠檢測(cè)。因此，電容式傳感器可以適用于某些電感式傳感器無法檢測(cè)的應(yīng)用場(chǎng)合。
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2017-09-21 15:57:53
電容式滑覺傳感器設(shè)計(jì)與應(yīng)用_許德成
電容式滑覺傳感器設(shè)計(jì)與應(yīng)用_許德成
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#Freedom 2017-03-19 19:03:46
傳感器與檢測(cè)技術(shù)(胡向東)_電容式傳感器介紹
傳感器與檢測(cè)技術(shù) (胡向東) 第2版 第5章電容式傳感器
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北斗青春 2015-12-30 11:34:19
電容式傳感器和渦流傳感器檢測(cè)技術(shù)的區(qū)別分析
使用電容技術(shù)和渦流技術(shù)的非接觸式傳感器在各種應(yīng)用中各自代表了優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)的獨(dú)特組合。比較這兩種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)將幫助您為您的應(yīng)用選擇最佳技術(shù)。下面講解的是這兩種傳感器之間的不同檢測(cè)技術(shù)的性能結(jié)構(gòu)的區(qū)別： 一
2021-05-10 16:15:49
電容式和渦流傳感器對(duì)目標(biāo)厚度的要求是什么
電容式和渦流傳感器對(duì)目標(biāo)厚度有什么不同要求？ 在某些應(yīng)用中，傳感器和目標(biāo)之間的間隙可能會(huì)被灰塵，液體（例如冷卻劑）和不是預(yù)期測(cè)量目標(biāo)的其他材料污染。傳感器如何應(yīng)對(duì)這些污染物的存在是選擇電容式或渦流傳感器
2021-05-10 16:12:50
電容式傳感器的工作原理以及電容式傳感器的特點(diǎn)
電容式傳感器是以各種類型的電容器作為傳感元件，將被測(cè)轉(zhuǎn)物理量或機(jī)械量換成為電容量變化的一種轉(zhuǎn)換裝置，實(shí)際上就是一個(gè)具有可變參數(shù)的電容器。在采用電容技術(shù)的應(yīng)用中，電容式接近開關(guān)的靈敏度取決于目標(biāo)物體的
2020-12-18 14:44:43
電容式傳感器的優(yōu)點(diǎn)有哪些
電容式傳感器是以各種類型的電容器作為傳感元件，將被測(cè)轉(zhuǎn)物理量或機(jī)械量換成為電容量變化的一種轉(zhuǎn)換裝置，實(shí)際上就是一個(gè)具有可變參數(shù)的電容器。
2020-11-18 11:45:33
電容式傳感器分為哪三種_電容式傳感器原理
電容式傳感器可分為3類，即極距變化型、面積變化型和介質(zhì)變化型電容傳感器。
2020-08-06 10:14:18
電容式傳感器在調(diào)料包自動(dòng)化生產(chǎn)中的應(yīng)用解析
科瑞電容式傳感器KAS系列，采用電容原理，大直徑、高靈敏度分辨率，在調(diào)料包的自動(dòng)化生產(chǎn)中有效剔除空袋調(diào)料包，可靠保障了企業(yè)生產(chǎn)出完整的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。
2020-03-15 13:51:00
光電液位傳感器與電容式液位傳感器在液位測(cè)量中有什么不同?
生產(chǎn)生活中水位偵測(cè)、水位控制，可以采用什么電子元器件來進(jìn)行檢測(cè)？可以采用水位傳感器來進(jìn)行檢測(cè)。水位傳感器也有好幾種，光電式、分離式、電容式、稱重式，每種類型之間都存在這自己的特點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn)。那么今天工采
2020-03-02 09:09:03
電容式油位傳感器工作原理
電容式油位傳感器的原理是利用正負(fù)探極間充入液體介質(zhì)形成的電容隨著液位呈線性變化，將電容的變化量（即液位的變化量）轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的電信號(hào)輸出。產(chǎn)品核心部件采用高度集成的專用電容測(cè)量芯片，經(jīng)過精確的溫度補(bǔ)償和線性修正，具有高精度、高穩(wěn)定性和持續(xù)測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)。
2020-02-25 15:33:46
dfrobot電容式土壤濕度傳感器簡(jiǎn)介
新款土壤濕度傳感器終于問世啦！這款電容式土壤濕度傳感器區(qū)別于市面上絕大部分的電阻式傳感器，采用電容感應(yīng)原理來檢測(cè)土壤濕度。
2019-12-18 09:57:34
電容式傳感器可以怎樣應(yīng)用
在使用TURCK的電容式傳感器之前，客戶也使用過其它品牌的電容式傳感器，但是由于其內(nèi)部電路缺乏有效地屏蔽和補(bǔ)償電路，開關(guān)距離較短，響應(yīng)時(shí)間較慢，從而嚴(yán)重影響了生產(chǎn)效能。
2019-12-10 15:54:05
電容式傳感器有哪些_電容式傳感器的應(yīng)用場(chǎng)合
電容式傳感器可分為3類，即極距變化型、面積變化型和介質(zhì)變化型電容傳感器。
2019-11-08 12:01:12
電容式傳感器的應(yīng)用_電容式傳感器測(cè)量電路
電容式傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耐高溫、耐輻射、分辨率高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性好等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于壓力、位移、加速度、厚度、振動(dòng)、液位等測(cè)量中。
2019-09-11 09:40:49
電容式傳感器和電感式傳感器有什么區(qū)別
電容式傳感器可以分為變間距，變面積和變介質(zhì)類型。總的來講，可以用于更多被測(cè)材質(zhì)。而電感式傳感器只能用于金屬被測(cè)物體。另一個(gè)層面，電容傳感器需要確保被測(cè)環(huán)境沒有污染，如灰塵，油污和水，應(yīng)為這些因素會(huì)改變介電常數(shù)，從而改變測(cè)量結(jié)果。
2019-09-11 09:35:52
電容式傳感器的工作原理與分類_電容式傳感器的幾種基本形式
電容式傳感器是以各種類型的電容器作為傳感元件，將被測(cè)物理量或機(jī)械量轉(zhuǎn)換成為電容量變化的一種轉(zhuǎn)換裝置，實(shí)際上就是一個(gè)具有可變參數(shù)的電容器。電容式傳感器廣泛用于位移、角度、振動(dòng)、速度、壓力、成分分析、介質(zhì)特性等方面的測(cè)量。最常用的是平行板型電容器或圓筒型電容器。
2019-09-11 09:15:30
電容傳感器的原理與應(yīng)用
本文首先介紹了電容傳感器的原理，其次介紹了電容式傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)，最后介紹了電容傳感器應(yīng)用。
2019-07-02 11:38:39
電容式傳感器的工作特點(diǎn)及應(yīng)用實(shí)際
電容式傳感器基本上可以分成三類：電場(chǎng)傳感器、基于弛張振蕩器的傳感器以及電荷轉(zhuǎn)移（QT）器件。電場(chǎng)傳感器通常會(huì)產(chǎn)生數(shù)百kHz的正弦波，然后將這個(gè)信號(hào)加在電容一個(gè)極板的導(dǎo)電盤上，并檢測(cè)另外一個(gè)導(dǎo)電盤上的信號(hào)電平。
2019-03-28 13:47:29
五步輕松設(shè)計(jì)出電容式觸摸傳感器（2）:布局設(shè)計(jì)和智能手機(jī)應(yīng)用實(shí)例
）以及步驟2中的原理圖設(shè)計(jì)部分。第2部分，我們將介紹將機(jī)械按鍵替換成電容式感應(yīng)按鍵時(shí)所需的設(shè)計(jì)布局。此外，我們還將舉一個(gè)應(yīng)用實(shí)例。 步驟2：布局： 對(duì)于電容式傳感器設(shè)計(jì)方案而言，布局非常重要，因?yàn)閭鞲衅骱苋菀资芡獠吭肼曈绊憽Ｃ總€(gè)布局都
2018-10-17 22:27:02
FDC系列電容式傳感器的原理及應(yīng)用介紹
FDC系列電容式傳感器介紹
2018-08-15 08:08:00
電阻式濕度傳感器_電阻式與電容式溫濕度傳感器哪個(gè)好
本文介紹了電阻式濕度傳感器產(chǎn)品功能與電阻式濕度傳感器的原理，其次介紹了電容式濕度傳感器的工作原理，對(duì)電阻式濕度傳感器與電容式濕度傳感器優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析以及哪個(gè)更好進(jìn)行了分析。
2018-01-22 13:58:44
電容式傳感器的分類、優(yōu)缺點(diǎn)和電容式傳感器的測(cè)量轉(zhuǎn)換電路
電容式傳感器是以各種類型的電容器作為傳感元件，將被測(cè)物理量或機(jī)械量轉(zhuǎn)換成為電容量變化的一種轉(zhuǎn)換裝置，實(shí)際上就是一個(gè)具有可變參數(shù)的電容器。電容式傳感器廣泛用于位移、角度、振動(dòng)、速度、壓力、成分分析、介質(zhì)特性等方面的測(cè)量。最常用的是平行板型電容器或圓筒型電容器。
2017-06-05 17:23:03
電容式傳感器的工作原理、結(jié)構(gòu)類型及其應(yīng)用與注意事項(xiàng)
電容式傳感器是以各種類型的電容器作為傳感元件，將被測(cè)物理量或機(jī)械量轉(zhuǎn)換成為電容量變化的一種轉(zhuǎn)換裝置，實(shí)際上就是一個(gè)具有可變參數(shù)的電容器。電容式傳感器廣泛用于位移、角度、振動(dòng)、速度、壓力、成分分析、介質(zhì)特性等方面的測(cè)量。
2017-06-03 10:01:17
電容式與熱式MEMS傳感器的部分差異
對(duì)于電容式和熱式MEMS傳感器來說，兩種技術(shù)最大的區(qū)別在于其不同的傳感技術(shù)。
2016-06-13 02:27:00
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電容式傳感器電路：電容式傳感器的應(yīng)用_電容式傳感器測(cè)量電路
描述
電容式傳感器的應(yīng)用
電容式傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耐高溫、耐輻射、分辨率高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性好等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于壓力、位移、加速度、厚度、振動(dòng)、液位等測(cè)量中。但在使用中要注意以下幾個(gè)方面對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響：①減小環(huán)境溫度、濕度變化（可能引起某些介質(zhì)的介電常數(shù)或極板的幾何尺寸、相對(duì)位置發(fā)生變化）；②減小邊緣效應(yīng)；③減少寄生電容；④使用屏蔽電極并接地（對(duì)敏感電極的電場(chǎng)起保護(hù)作用，與外電場(chǎng)隔離）；⑤注意漏電阻、激勵(lì)頻率和極板支架材料的絕緣性。
電容式傳感器應(yīng)用中的注意事項(xiàng)
（1）克服寄生電容的影響
電容式傳感器由于受結(jié)構(gòu)與尺寸的限制，其電容量都很小（pF到幾十pF），屬于小功率、高阻抗器件，因此極易外界干擾，尤其是受大于它幾倍、幾十倍的、且具有隨機(jī)性的電纜寄生電容的干擾，它與傳感器電容相并聯(lián)，嚴(yán)重影響感器的輸出特性，甚至?xí)蜎]有用信號(hào)而不能使用。消滅寄生電容影響，是電容式傳感器實(shí)用的關(guān)鍵。
（2）克服邊緣效應(yīng)的影響
實(shí)際上當(dāng)極板厚度h與極距δ之比相對(duì)較大時(shí)，邊緣效
應(yīng)的影響就不能忽略；邊緣效應(yīng)不僅使電容傳感器的靈敏度降低，而且產(chǎn)生非線性。
（3）克服靜電引力的影響
電容式傳感器兩極板間因存在靜電場(chǎng)，而作用有靜電引力或力矩。靜電引力的大小與極板間的工作電壓、介電常數(shù)、極間距離有關(guān)。通常這種靜電引力很小，但在采用推動(dòng)力很小的彈性敏感元件情況下，須考慮因靜電引力造成的測(cè)量誤差。
（4）溫度影響
環(huán)境溫度的變化將改變電容傳感器的輸出相對(duì)被測(cè)輸入量的單值函數(shù)關(guān)系，從而引入溫度干擾誤差。溫度影響主要包括溫度對(duì)結(jié)構(gòu)尺寸和對(duì)介質(zhì)的影響兩方面。
電容式傳感器的測(cè)量轉(zhuǎn)換電路
目前較常采用的有電橋電路、調(diào)頻電路、脈沖調(diào)寬電路和運(yùn)算放大器式電路等，這里只介紹電橋電路和運(yùn)算放大器電路。
一、 電橋電路
將電容傳感器接入交流電橋作為電橋的一個(gè)或兩個(gè)相鄰臂，另外兩臂可以是電阻、電容或電感，也可以是變壓器的兩個(gè)次級(jí)線圈，如圖1所示。
在圖1a單臂接法電橋電路中，電容c1、c2、c3、cx構(gòu)成電橋的四臂，cx為電容傳感器，當(dāng)cx改變時(shí)，u0≠0，有輸出電壓。
在圖1 b差動(dòng)接法電橋電路中，其輸出電壓可用下式表示：
由于電橋輸出電壓與電壓成比例，因此要求電源電壓波動(dòng)極小，需要采用穩(wěn)幅、穩(wěn)頻等措施。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，接有電容傳感器的交流電橋輸出阻抗很高（一般達(dá)幾兆歐至幾十兆歐），輸出電壓幅值又小，所以必須后接高輸入阻抗放大器將信號(hào)放大后才能測(cè)量。
由電橋電路組成的系統(tǒng)原理框圖如圖2所示。
二、調(diào)頻電路
將電容傳感器接入高頻振蕩器的lc諧振回路中，作為回路的一部分。當(dāng)被測(cè)量變化使傳感器電容改變時(shí)，振蕩器的振蕩頻率隨之改變，即振蕩器頻率受傳感器電容所調(diào)制。其電路組成原理框圖如圖3所示。
特點(diǎn)：
轉(zhuǎn)換電路生成頻率信號(hào)，可遠(yuǎn)距離傳輸不受干擾。
具有較高的靈敏度，可以測(cè)量高至0.01μm級(jí)位移變化量。
但非線性較差，可通過鑒頻器（頻壓轉(zhuǎn)換）轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)后，進(jìn)行補(bǔ)償。
三、運(yùn)算放大器式電路
將電容傳感器接入開環(huán)放大倍數(shù)為a的運(yùn)算放大電路中，作為電路的反饋組件，如圖4所示。圖中u是交流電源電壓，c是固定電容，cx是傳感器電容，uo是輸出信號(hào)電壓。
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電容式傳感器電路：電容式傳感器的電路轉(zhuǎn)換
1．電橋電路（電幅電路）
將電容式傳感器接入交流電橋作為電橋的一個(gè)臂（另一個(gè)臂為固定電容）或兩個(gè)相鄰臂，另兩個(gè)臂可以是電阻、電容或電感，也可以是變壓器的兩個(gè)二次線圈，則可進(jìn)行轉(zhuǎn)換測(cè)量。為電容式傳感器構(gòu)成交流電橋的一些形式。
單邊式電容傳感器的電容，是與它匹配的電容，其值與傳感器初始電容相等。為差動(dòng)式傳感器的兩個(gè)電容。電橋電源電壓，為電橋的輸出電壓．夏為變壓器次變化使傳感器電容量隨之改變，電橋失去平衡，其不平衡輸出電壓幅值與被測(cè)量的變化有關(guān)因此通過電橋電路可將電容量的變化轉(zhuǎn)換成電量的變化。
從電橋靈敏度考慮，在實(shí)際電橋電路中，還應(yīng)附加有零點(diǎn)平衡調(diào)節(jié)、靈敏度調(diào)節(jié)等環(huán)節(jié)。
變壓器式電橋有兩臂是電源變壓器次級(jí)線圈，另兩臂為傳感器的兩個(gè)電容，使用元件最少，橋路內(nèi)阻最小．因此日前較多采用。
電容電橋的主要特點(diǎn)有：①電橋輸出調(diào)幅波，其幅值與被測(cè)量成比例，因此電橋電路又稱為調(diào)幅電路；②輸出電壓與電源電壓成比例，因此要求電源采用穩(wěn)幅穩(wěn)領(lǐng)等措施；③傳感器必須工作在平衡位置附近，否則電橋非線性增大，在要求精度高的場(chǎng)合（如飛機(jī)用油量表）應(yīng)采用自動(dòng)平衡電橋：④輸出阻抗很高（一般達(dá)幾兆歐至幾十兆歐），輸出電壓低，必須后接高輸入阻抗、高放大倍數(shù)的處理電路，
2．調(diào)頻電路
電容式傳感器還可利用諧振式調(diào)頻電路，主要區(qū)別在于此時(shí)電感固定而電容隨被測(cè)量的變化而變化。
調(diào)頻測(cè)量電路是將傳感器電容電感元件，再配合放大器構(gòu)成一個(gè)振蕩器諧振電路。當(dāng)電容傳感器工作時(shí)，輸人員導(dǎo)致電容量發(fā)生變化，振蕩器的振蕩頻率就發(fā)生變化．將頻率的變化通過獎(jiǎng)?lì)l電路變換為振幅的變化，再經(jīng)放大后，就討用儀表指示或記錄儀器記錄下來。
調(diào)頻接收系統(tǒng)可分為直故式調(diào)頻利外差式調(diào)頻兩種類型。外差式調(diào)頻線路比較復(fù)雜，但性能遠(yuǎn)優(yōu)于且放式調(diào)頻電路，其主要優(yōu)點(diǎn)是選樣性高、特性穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)。
3．差動(dòng)脈沖調(diào)寬電路
差動(dòng)脈沖調(diào)寬電路也稱為差動(dòng)脈寬（脈沖寬度）調(diào)制電路，它是利用對(duì)傳感器電容的充放電使電路輸出脈沖的寬度隨傳感器電容量變化而變化。通過低通濾波器就能得到對(duì)應(yīng)被測(cè)量變化的直流信號(hào)，為差動(dòng)式傳感器的兩個(gè)電容，若用單組式．則其中一個(gè)為固定電容，當(dāng)電源確定后，電橋的輸出與T形網(wǎng)絡(luò)中的傳感器電容的差值有關(guān)。可見差動(dòng)脈沖調(diào)寬電路能適用于任何差動(dòng)式電容式傳感器，其輸出與變化量的關(guān)系具有理論上的線性持性：這是f分可貴的性質(zhì)：在此指出：具有這個(gè)持性的電容測(cè)量電路還有差動(dòng)變壓器式電密電橋和由二極管T形電路經(jīng)改進(jìn)得到的二極管環(huán)形檢波電路等。
差動(dòng)脈沖調(diào)寬電路采用直流電源．其電壓穩(wěn)定度高，不存在穩(wěn)領(lǐng)、波形純度的要求．也不需要相敏檢波與解調(diào)等。對(duì)元件也沒有線性要求。
4．運(yùn)算放大器式電路
由于運(yùn)算放大器的放大倍數(shù)非常大，而且輸入阻抗很高，所以，以作為電容式傳感器比較理想的測(cè)量電路。該電路的最大特點(diǎn)是能夠克服變極服型電容式傳感器的非線性，使輸出信號(hào)與輸人的機(jī)械位移呈線性關(guān)系。是傳感器電容，是出走電容川，是輸出電壓信號(hào)出運(yùn)算放大器工作原理可知：運(yùn)算放大器式電路原理因，式中負(fù)號(hào)表明輸出電壓與電源電壓反相。顯然，輸出電壓與電容極板間距成線性關(guān)系，即從原理上保證了變極歷型電棄式傳感器的線性。理想放大器開環(huán)放大倍數(shù)，輸入阻抗石，因此存在一定的非線性誤差，但一般和石足夠大，所以這種誤差很小。
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3M 1110
3M 5N11
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電容式傳感器電路：電容式傳感器轉(zhuǎn)換電路
摘 要：首先介紹了將電容轉(zhuǎn)換為與其值成正比的直流電壓信號(hào)（C/U轉(zhuǎn)換）或時(shí)間信號(hào)（C/t轉(zhuǎn)換）的幾種方法，接著重點(diǎn)分析了一種利用容抗法實(shí)現(xiàn)的C/U轉(zhuǎn)換電路，并給出了具體參數(shù)。最后簡(jiǎn)單闡述了在生產(chǎn)科研活動(dòng)中如何利用低功耗電容式傳感器的電容轉(zhuǎn)換電路對(duì)一些非電量進(jìn)行測(cè)量。
關(guān)鍵詞：電容；傳感器；轉(zhuǎn)換；測(cè)量
在生產(chǎn)科研活動(dòng)中，經(jīng)常要對(duì)溫度、壓力等非電量進(jìn)行測(cè)量，使得現(xiàn)代傳感器技術(shù)有了飛速的發(fā)展。電容式傳感器的檢測(cè)元件可將被測(cè)非電量變換為電容量，然后通過對(duì)電容值的測(cè)量得到相應(yīng)的非電量的值。由此可見對(duì)電容值進(jìn)行測(cè)量是有實(shí)際意義的。在數(shù)字化測(cè)量技術(shù)中，為實(shí)現(xiàn)對(duì)電容所測(cè)值進(jìn)行數(shù)字顯示，通常是將被測(cè)電容Cx先轉(zhuǎn)換成與其成正比的直流電壓信號(hào)（稱C/U轉(zhuǎn)換）或時(shí)間信號(hào)（稱C/t轉(zhuǎn)換）。這里介紹一些具體的轉(zhuǎn)換方法，并詳細(xì)討論一個(gè)典型的C/U轉(zhuǎn)換電路。
1、測(cè)量電容的幾種轉(zhuǎn)換方法
⑴ 充電法測(cè)電容
圖1是這種方法的原理圖。集成運(yùn)放反向輸入端所加的基準(zhǔn)電壓Ur經(jīng)電阻R對(duì)被測(cè)電容Cx進(jìn)行充電，當(dāng)輸出電壓Uo達(dá)到預(yù)先設(shè)定的額定值時(shí)就停止充電。在Ur和R為定值的情況下，顯然充電時(shí)間t的長(zhǎng)短與Cx成正比。由圖1可寫出其關(guān)系式：
只要測(cè)出時(shí)間t的大小，就可得知Cx的值。利用這種C/t的轉(zhuǎn)換方法測(cè)電容，其可測(cè)范圍為10μf-999.9μf。
⑵ 充放電法測(cè)電容
圖2是這種方法的原理圖之一，它由窗口比較器對(duì)電容的充放電進(jìn)行控制。基準(zhǔn)Ur先對(duì)Cx進(jìn)行充電，當(dāng)兩端電壓達(dá)到額定值時(shí)就對(duì)地放電，當(dāng)電容兩端電壓降低到一個(gè)額定值時(shí)再次充電。Cx如此反復(fù)的充放電，就形成一個(gè)周期為T的震蕩電壓波形，T值與Cx成正比，因此通過測(cè)量時(shí)間T的大小就可得知Cx的值。這種通過C/t轉(zhuǎn)換測(cè)量電容若配上單片機(jī)電容量的分辯率可達(dá)（0.5-1）×10-3乘以電容滿度值，可測(cè)范圍為0-200μF。
和上述方法相似的另一種測(cè)量方式是稱為換向式的測(cè)量法，它也是先充電后放電，但放電到-Ur為止通過測(cè)量放電的持續(xù)時(shí)間Td得知Cx的大小，這種方法的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)充電電源及放大器參數(shù)要求不嚴(yán)格，測(cè)量誤差小，分辨力可達(dá)0.1pF，能滿足電容傳感器的要求。
⑶ 脈寬調(diào)制法測(cè)電容
圖3是這種方法的原理圖。它是在如圖所示的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的觸發(fā)端輸入一個(gè)脈寬為tw，周期為T的矩形波，在閾值為TH加被測(cè)電容Cx。通過Cx充放電在輸出端得到一個(gè)周期仍為T，但脈寬tw即占空比q=tw/T隨Cx成比例變化的矩形波（所以稱為脈寬調(diào)制）。如果能設(shè)法測(cè)出tw的值，則Cx也可得，這顯然也屬于用C/t轉(zhuǎn)換法測(cè)電容。由于q隨C/x改變是輸出的矩形波電壓平均值Uo值隨之而變，即表明Cx與Uo成正比，所以只要能Uo并測(cè)出它的數(shù)值，就可以得出Cx的值，顯然這屬于通過C/U轉(zhuǎn)換測(cè)電容。脈寬調(diào)制法測(cè)電容的范圍為0-20μF，最高分辨別率為1μF，它的缺點(diǎn)是測(cè)量前都要手動(dòng)調(diào)零，從而延長(zhǎng)了測(cè)量時(shí)間。
⑷ 容抗法測(cè)電容
圖4是這種方法的原理電路圖。運(yùn)放處于線性工作，Ui是幅度及頻率fo均恒定的正弦測(cè)試信號(hào)。電容中通過正弦交流信號(hào)時(shí)，其容抗為Xc=1/（2πfoCx），當(dāng)fo恒定時(shí)，Xc與Cx成反比。
2、按容抗法實(shí)現(xiàn)的C/U轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)與分析
根據(jù)容抗法測(cè)量原理，為實(shí)現(xiàn)C/U轉(zhuǎn)換，必須有正弦信號(hào)發(fā)生器，C/ACU轉(zhuǎn)換電路，AC/DC轉(zhuǎn)換電路，濾波器及輔助電路等。
由集成運(yùn)放N1，電阻R1-R5和C1-C2組成RC橋式振蕩器，其中C1R1和C2R2組成RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，R3R4R5組成負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)，通過調(diào)整R3R4R5 的值使略大于3滿足起振的條件，即R4+R5>2R3。運(yùn)放N2是一級(jí)反向輸入的緩沖放大器，其電壓增益為A=-（R7+RP1）/R6其中RP1為校準(zhǔn)電位器，調(diào)節(jié)RP1可改變N2的電壓增益。由運(yùn)放N3、電阻RS和電容Cx組成測(cè)量電容的主電路，其功能是實(shí)現(xiàn)C/ACU的轉(zhuǎn)換。由運(yùn)放N4、電阻R9- R11和電容C3- C4組成二階有源帶通濾波器，其中心頻率fo=400HZ因此有源帶通濾波器只允許400HZ信號(hào)通過，這樣就得到一個(gè)純正的400HZ的正弦波。由集成運(yùn)放N5、二極管VD3-VD5電阻R13- R16和，電位器RP2和電容C5- C8組成精密整流電路，電路中的R12是N5的同向端輸入電阻，R13、 R14為負(fù)反饋電阻可將N5偏置在線性放大區(qū)并控制運(yùn)放的增益。
3、電容式傳感器的應(yīng)用
電容式傳感器的檢測(cè)元件將被測(cè)非電量變換為電容量變化后，用測(cè)量線路（C/U轉(zhuǎn)換電路）把電容容量的變化變換為電壓，再通過電壓與電容的關(guān)系得出非電量的值。可應(yīng)用在測(cè)氣體的濃度、油箱油量、導(dǎo)電液體液位等等。
這種電容式轉(zhuǎn)換電路具有線性度好、準(zhǔn)確度高、電路簡(jiǎn)單、成本小、功耗低等特點(diǎn)可應(yīng)用于一些小型、便攜式裝置中。例如數(shù)字萬(wàn)用表就是利用容抗法實(shí)現(xiàn)C/U轉(zhuǎn)換輸出平均值電壓再配以高分辯率的液晶A/D轉(zhuǎn)換器把模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量來測(cè)量電容的。
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