[工學]mtilecture06電容式傳感器(編輯修改稿)
2025-02-15 11:15 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 輸出端就是雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的兩個輸出端。 當 C1=C2時 ， 兩個電容充電時間常數(shù)相等 ， 兩個輸出脈沖寬度相等輸出電壓的平均值為零 。 反之不為零 ， 且T1正比于 C1， 而 T2正比于 C2， 輸出電壓為 可見 ， 輸出電壓與電容變化成線性關(guān)系 。 121210 uCCCCu??2022/2/16 第四章 非電量的電測技術(shù) 20 差 動 脈沖調(diào)度電路 ? FF：觸發(fā)器，負電平輸入。即， 端高電平；端為低電平（零電平）輸出負電平端高電平；端為低電平（零電平）輸出負電平21??AA2022/2/16 第四章 非電量的電測技術(shù) 21 C C2：差動式電容傳感器 電阻 R1=R2 A A2：比較器 工作原理 2022/2/16 第四章 非電量的電測技術(shù) 22 ? 當雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器處于某一狀態(tài) ,Q=1,Q－ =0, A點高電位通過 R1對 C1充電 , 時間常數(shù)為 τ 1=R1C1, 直至 F點電位高于參比電位 Ur,比較器 A1輸出正跳變信號。 與此同時 , 因 Q－ =0, 電容器 C2上已充電流通過 VD2迅速放電至零電平 。 A1正跳變信號激勵觸發(fā)器翻轉(zhuǎn) , 使 Q=0,Q－ =1, 于是 A點為低電位 ,C1通過 VD1迅速放電 , 而 B點高電位通過 R2對 C2充電 , 時間常數(shù)為 τ 2=R2C2, 直至 G點電位高于參比電位 Ur。 UA U1 0 t UB U1 0 t UAB U1 0 t UM Uf 0 t T1 UN Uf 0 t T2 2022/2/16 第四章 非電量的電測技術(shù) 23 ? 當 C1≠ C2， C C2充電時間發(fā)生變化， T1∝C 1 T2∝C 2 ? 若 C1C2,此時 UA、 UB脈沖寬度不再相等 , 一個周期（ T1+T2）時間內(nèi)其平均電壓值不為零。此UAB電壓經(jīng)低通濾波器濾波后 , 此時輸出電壓： UA U1 0 t UB U1 0 t UAB U1 0 t UM Uf 0 t T1 UN Uf 0 t T2 21211 )(TTTTUUUUBAAB ?????2022/2/16 第四章 非電量的電測技術(shù) 24 ? 輸出電壓與電容變化成線性關(guān)系 式中 :U1—— 觸發(fā)器輸出高電平； T T2—— C C2充放電至 Ur所需時間 ， 電路知識可知 : 12121 UCCCCuAB ???21211 )(TTTTUUUUBAAB ?????fUUUCRT?? 11111 lnfUUUCRT?? 11222 ln設(shè) R1=R2=R，得： 調(diào)頻電路 測量電路見下圖。當電容變化時導致振蕩頻率變化，再通過監(jiān)頻電路將其轉(zhuǎn)換為振幅的變化，經(jīng)放大后即可顯示，這種方法稱為調(diào)頻法。 振蕩頻率為 LC21f?? )CCL (C2 1fc
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