电容式传感器的测量电路
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发布时间：2022-04-23 20:48
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时间：2023-06-21 19:08
电容传感器的特点：电容量小，变化更小（PF级）。理论上，交流电桥可作为电容传感器的测量电路，但由于电容及变化太小，不易实现。包括（1）调频电路（2）运算放大器式电路（3）二极管双T形交流电桥（4）脉冲宽度调制电路 特点：
（1）转换电路生成频率信号，可远距离传输不受干扰。
（2）具有较高的灵敏度，可以测量高至0.01μm级位移变化量。
（3）但非线性较差，可通过鉴频器（频压转换）转化为电压信号后，进行补偿。
运算放大器式电路运算放大器要求：
特点：
（1）解决了单个变极板间距离式电容传感器的非线性问题
（2）要求Zi及放大倍数足够大
（3）为保证仪器精度，还要求电源电压的幅值和固定电容稳定
（4）由于Cx变化小，所以该电路实现起来困难
（5）输入阻抗高（避免泄漏）、放大倍数大（接近理想放大器）
正负半周分析：
正半周：C1充电，电流顺时针； C2放电，电流逆时针
负半周： C2充电，电流逆时针； C1放电，电流顺时针
若C1 = C2，则电流抵消，若C1 ≠C2，则RL有信号输出
几点说明：
（1）该电路电源频率Mhz级，电源电压几十伏，电源的稳定性对输出直接产生影响。
（2）当电容以PF级变化时，输出以V级变化。
如图：
