电容式传感器的转换电路.ppt

电容式传感器的转换电路 电容式传感器把被测量转换成电路参数C0，从而使信号能传输、放大、运算、处理、指示、记录、控制，得到所需的测量结果或控制某些设备工作。 同时，还根据需要将电路参数C进一步转换成电压、电流、频率等电量参数。 目前这样的转换电路种类很多，一般归结为两大类型 调制型 脉冲型(或称为电容充放电器) 4.5.2 脉冲型电路 脉冲型转换电路的基本原理是利用电容的充放电。两种性能较好，较常用的电路为: 双T型充放电网络 脉冲调宽型电路 * * 1 、调制型电路 根据所调制的参数可分为两类： 调频电路 调幅电路 1. 交流激励法 2. 交流电桥电路 一、调频电路 转换电路的构成 传感器电容是振荡器谐振回路的一部分。 当传感器的电容Cx发生变化时，振荡器的频率 f 也相应地发生变化，即我们所说的频率调制，由此实现了Cx → f 的转换，但该频率信号是比较小的信号需要进行放大，放大后的频率信号进一步通过鉴频器转化为电压信号。 但是，信号的频率被调制的过程中，振荡器的幅值也会发生一定的变化，为了使振荡器的振荡幅值不超出一定的范围，在一般的电路中均有限幅环节。 Cx →D f →Du 二、调幅电路 1. 交流激励法 交流激励法 交流电桥电路 （a）基本电路 （b）等效电路 构成串联谐振回路 构成串联谐振回路 若二次绕组的品质因数很大： 电路的输出电压uc是一个调幅波，其幅值随Cx的变化而变化，而输出信号的频率为激振源的频率。 Cx →Duc 电容式传感器构成交流电桥的一些形式 2. 交流电桥电路 退出 图4-13(b) 电容式传感器构成交流电桥的一些形式 紧耦合电感臂电桥 变压器电桥 在以上多种电桥中，最后一种（h）在工程实际中应用较为广泛。下面以之为例。 电桥构成如右图所示。 接有电容传感器的交流电桥输出阻抗很高，而输出电压又很小，所以必须后接高输入阻搞放大器将信号放大后才能测量。 一、双T型充放电网络 对称方波 电路的工作原理： 图双T型充放电网络等效电路 严格控制电源的 电压及频率的稳定性。 常数 调频电路 交流激励法基本原理图 谐振曲线图 *