電容傳感器測量位移電路仿真設計及原理-文庫吧
2025-05-12 21:45 本頁面
【正文】 技術。傳感器與通信技術和計算機技術構成了信息技術的三大支柱。 傳感器是能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉換成可用輸出信號的器件或裝置。 隨著現(xiàn)代科學技術的迅猛發(fā)展，非電物理量的測量與控制技術已越來越廣泛地應用于航天 、交通運輸、機械制造、自動檢測與計量等技術領域，而且也正在逐步引入人們的日常生活中。 70 年代末以來，隨著集成電路技術的發(fā)展 ,出現(xiàn)了與微型測量儀表封裝在一起的電容式傳感器。這種新型的傳感器能使分布電容的影響大為減小，使其固有的缺點得到克服。電容式傳感器是一種用途極廣，很有發(fā)展?jié)摿Φ膫鞲衅鳌? 典型的電容式傳感器由上下電極、絕緣體和襯底構成。當薄膜受壓力作用時，薄膜會發(fā)生一定的變形，因此，上下電極之間的距離發(fā)生一定的變化，從而使電容發(fā)生變化。但電容式壓力傳感器的電容與上下電極之間的距離的關系是非線性關系，因此，要 用具有補償功能的測量電路對輸出電容進行非線性補償。 傳感器轉換電路仿真調試及原理分析 1． 同相比例放大電路 同相輸入放大電路如圖 1 所示，信號電壓通過電阻 RS 加到運放的同相輸入端，輸出電壓 vo 通過電阻 R1 和 Rf 反饋到運放的反相輸入端，構成電壓串聯(lián)負反饋放大電路。 根 據(jù) 虛 短 、 虛 斷 的 概 念 有vN=vP=vS， i1=if 于是求得 所以該電路實現(xiàn)同相比例運算。 燕 山 大 學 課 程 設 計 說 明 書 第 4 頁 共 17 頁 二階壓控電壓源低通濾波器的傳遞函數(shù)如下 : 令 燕 山 大 學 課 程 設 計 說 明 書 第 5 頁 共 17 頁 則有 上式為二階低通濾波器傳遞函數(shù)的典型表達式。其中 ω n 為特征角頻率，而 Q 則稱為等效品質因數(shù)。 二階有源低通濾波幅頻特性如下圖 電容式傳感器測量電路設計及分析 電容式傳感器由敏感元件和轉換元件為一體的電容量可變的電容器和測量電路組成，其變量間的轉換關系原理如圖所示。 由物理學可知，當忽略電容器邊緣效應時，對平行極板電容器，電容量為 0 r SSC dd????? 根據(jù)我們所需要測量的物理量為位移，我們選擇 面積變化型電容傳感器 。 電容傳感器
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