傳感器轉(zhuǎn)換電路仿真及差動電容傳感器轉(zhuǎn)換電路設計(編輯修改稿)
2024-09-26 19:22 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 傳感器課程設計 傳感器轉(zhuǎn)換電路仿真及差動電容傳感器轉(zhuǎn)換電路設計 第二章 引言 在科學研究和工業(yè)生產(chǎn)中 ,電容式傳感器已經(jīng)成為非常重要的一種測試裝置 ,在位移、壓力、物質(zhì)成分、物位、加速 度等參量測試中都有著廣泛的應用。電容式傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、非接觸測量、靈敏度高、動態(tài)響應特性好、穩(wěn)定性好等優(yōu)點。電容式傳感器的輸出信號與被測量的變化有著直接的關(guān)系 ,而且 ,通常都非常微弱 。 因此 ,如何將微小電容變化測量出來 ,傳感器后續(xù)的檢測電路就顯得非常重要。目前 ,已有不少學者提出了一些解決方法 ,如 ,諧振法、振蕩法、開關(guān)電容法、 AC 電橋法、運算放大器檢測法等。本文將介紹一種基于 運算放大器、二極管整流、二階低通濾波 技術(shù)的差動電容式小位移傳感器的檢測電路。 傳感器課程設計 傳感器轉(zhuǎn)換電路仿真及差動電容傳感器轉(zhuǎn)換電路設計 第三章 基本原理 一、 反相比例放大器 反相輸入放大電路 如圖所示，信號電壓通過電阻 R1 加至運放的反相輸入端，輸出電壓 vo 通過反饋電阻 Rf 反饋到運放的反相輸入端，構(gòu)成電壓并聯(lián)負反饋放大電路。 R 162。為平衡 電阻 應滿足 R 162。= R1//Rf。 利用虛短和虛斷的概念進行分析 vI=0， vN=0， iI=0， is=if 即 ∴ 仿真電路圖 傳感器課程設計 傳感器轉(zhuǎn)換電路仿真及差動電容傳感器轉(zhuǎn)換電路設計 仿真結(jié)果 二、 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傳感器課程設計 傳感器轉(zhuǎn)換電路仿真及差動電容傳感器轉(zhuǎn)換電路設計 通過電阻 R1 和 Rf 反饋到運放的反相輸入端，構(gòu)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。 仿真電路圖 仿真結(jié)果 傳感器課程設計 傳感器轉(zhuǎn)換電路仿真及差動電容傳感器轉(zhuǎn)換電路設計 三、 差動放大電路 差分式減 法電路圖 1 所 示電路可以實 現(xiàn)兩個輸入電 壓 vS vS2 相減 ,在理想情況下，電路存在虛短和虛斷， 所以有 vI=0， iI=0，由此得下列方程式： 及 由于 vN=vP，可以求出 若取 ，則上式簡化為 即輸出電壓 vO 與兩輸入電壓之差（ vS2– vS2）成比例，其實質(zhì)是
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