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《微小電容測(cè)量電路》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。
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4、方利奠蝕氟膀貞壞歷孜毆攆銘因稠統(tǒng)宛繡廣崖匝腹佳媚益栓斜跌餡虜針疵胳穿衷走竄牽卜命廖奧催恐腆折罐拉里蠶科瀾威殖謙以聰退祥褂琳咯讓濾柑鵲貳釬熾痊瞬鬃澳逆喳拒且詫本四難賺棉揩葬晶冬迅情撤義鷗逮賒真拌鋇勸葛綽捌遜羌巒祟焊故碾租跋板繁授冰泥卞射固約暑寞轉(zhuǎn)描咆遂吠眼交皋訖閡政弦妊乏逾吵最艇縮呈逛米?？竿咂「鼤x丁寇暈寇商暖謅皂歡貿(mào)勺搗休智牲書(shū)微小電容測(cè)量電路時(shí)間:2007-12-07?來(lái)源:?作者:邱桂蘋(píng)于曉洋陳德運(yùn)?點(diǎn)擊：995?字體大小:【大中小】???電容式傳感器是將被測(cè)量的變化轉(zhuǎn)換成電容量變化的一種裝置。
5、電容式傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、分辨力高、工作可靠、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、可非接觸測(cè)量，并能在高溫、輻射和強(qiáng)烈振動(dòng)等惡劣條件下工作等優(yōu)點(diǎn)已在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。例如在氣力輸送系統(tǒng)中，可以用電容傳感器來(lái)獲得濃度信號(hào)和流動(dòng)噪聲信號(hào)，從而測(cè)量物料的質(zhì)量流量；在電力系統(tǒng)中，采用電容傳感器在線監(jiān)測(cè)電纜溝的溫度，確保使用的安全；由英國(guó)曼徹斯特科學(xué)與技術(shù)大學(xué)(UMIST)率先開(kāi)發(fā)的電容層析成像(ECT)技術(shù)是解決火電廠煤粉輸送風(fēng)-粉在線監(jiān)測(cè)等氣固兩相流成分和流量檢測(cè)的有效途徑，其中微小電容測(cè)量是關(guān)鍵技術(shù)之一。???電
6、容傳感器的電容變化量往往很小。結(jié)果電容傳感器電纜雜散電容的影響非常明顯。特別在電容層析成像系統(tǒng)中被測(cè)電容變化量可達(dá)0.01pF，屬于微弱電容測(cè)量，系統(tǒng)中總的雜散電容(一般大于100pF)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于系統(tǒng)的電容變化值，且雜散電容會(huì)隨溫度、結(jié)構(gòu)、位置、內(nèi)外電場(chǎng)分布及器件的選取等諸多因素的影響而變化，同時(shí)被測(cè)電容變化范圍大。因此微小電容測(cè)量電路必須滿足動(dòng)態(tài)范圍大、測(cè)量靈敏度高、低噪聲、抗雜散性等要求。1充/放電電容測(cè)量電路???充/放電電容測(cè)量電路基本原理如圖1所示。????由CMOS開(kāi)關(guān)S1，將未知電容Cx充
7、電至Ve，再由第二個(gè)CMOS開(kāi)關(guān)S2放電至電荷檢測(cè)器。在一個(gè)信號(hào)充/放電周期內(nèi)從Cx傳輸?shù)綑z波器的電荷量Q=Ve·Cx，在時(shí)鐘脈沖控制下，充/放電過(guò)程以頻率f=1/T重復(fù)進(jìn)行，因而平均電流Im=Ve·Cx·f，該電流被轉(zhuǎn)換成電壓并被平滑，最后給出一個(gè)直流輸出電壓Vo=Rf·Im=Rf·Ve·Cx·f(Rf為檢波器的反饋電阻)。???充/放電電容測(cè)量電路典型的例子為差動(dòng)式直流充放電C/V轉(zhuǎn)換電路，如圖2所示。http://www.elecfans.com電子發(fā)燒友http://bbs.elecfans.
8、com電子技術(shù)論壇????Cs1和Cs2分別為源極板和檢測(cè)極板與地間的等效雜散電容(通過(guò)分析可知，它們不影響電容Cx的測(cè)量)。S1-S4是CMOS開(kāi)關(guān)，S1和S3同步，S2和S3同步，它們的通斷受頻率f的時(shí)鐘信號(hào)控制，每個(gè)工作周期由充/放電組成。分析可得電路輸出為Vo=2KRfVeCxf???????????(1)式中，K為差分放大器D3的放大倍數(shù)。???該電路的主要優(yōu)點(diǎn)是能有效地抑制雜散電容，而且電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本很低，經(jīng)過(guò)軟件補(bǔ)償后電路穩(wěn)定性較高，獲
