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Article你知道電容位移傳感器電路轉(zhuǎn)換的方法嗎？
更新時(shí)間：2018-07-23 點(diǎn)擊次數(shù)：1646次
電容位移傳感器基于平板電容原理，電容的兩極分別是傳感器和與之相對(duì)的被測(cè)物體，如果有穩(wěn)定交流電通過(guò)傳感器，輸出交流電的電壓會(huì)與傳感器到被測(cè)物體之間的距離成正比關(guān)系，從而可以通過(guò)測(cè)量電壓的變化得到距離信息。
電容位移傳感器一般用于需要很高精度的應(yīng)用環(huán)境。他們被用于測(cè)量振動(dòng)，振蕩，膨脹，位移，撓度和形變等等測(cè)量任務(wù)。因此，電容式位移傳感器經(jīng)常被用作質(zhì)量保證。你知道電容位移傳感器電路轉(zhuǎn)換的方法嗎？下面由深圳市勤聯(lián)科技有限公司為你介紹。
一、運(yùn)算放大式電路
因?yàn)檫\(yùn)算放大器的放大倍數(shù)非常大，baumer傳感器并且輸入阻抗很高，所以，用來(lái)作為電容位移傳感器比較理想的測(cè)量電路。這種電路的大特點(diǎn)就是可以克服變極服型電容式位移傳感器的非線性，使得輸出信號(hào)與輸人的機(jī)械位移呈線性關(guān)系。是傳感器電容，是出走電容川，就是輸出電壓信號(hào)出運(yùn)算放大器工作原理可知：運(yùn)算放大器式電路原理因，式中負(fù)號(hào)表明輸出電壓以及電源電壓反相。
顯然，輸出電壓與電容極板間距成線性關(guān)系，也就是從原理上保證了變極歷型電容位移傳感器的線性。理想放大器開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)，輸入阻抗石，所以存在一定的非線性誤差，不過(guò)一般與石足夠大，因此這種誤差很小。
二、電橋電路(電幅電路)
把電容位移傳感器接入交流電橋作為電橋的一個(gè)臂(另一個(gè)臂為固定電容)或者兩個(gè)相鄰臂，另兩個(gè)臂可以是電阻、電容或電感，也可以是變壓器的兩個(gè)二次線圈，就可以進(jìn)行轉(zhuǎn)換測(cè)量。為了電容式位移傳感器構(gòu)成交流電橋的一些形式。
單邊式電容位移傳感器的電容，就是與它匹配的電容，其值和傳感器初始電容相等。為了差動(dòng)式位移傳感器的兩個(gè)電容。電橋電源電壓，為電橋的輸出電壓．夏為變壓器次變化使傳感器電容量隨之改變，電橋失去平衡，他們不平衡輸出電壓幅值與被測(cè)量的變化有關(guān)因此通過(guò)電橋電路可將電容量的變化轉(zhuǎn)換成電量的變化。
從電橋靈敏度考慮，在實(shí)際電橋電路中，還應(yīng)附加有零點(diǎn)平衡調(diào)節(jié)、靈敏度調(diào)節(jié)等環(huán)節(jié)。
變壓器式電橋有兩臂是電源變壓器次級(jí)線圈，另兩臂為傳感器的兩個(gè)電容，使用元件少，橋路內(nèi)阻?。匀涨拜^多采用。
電容電橋的主要特點(diǎn)有：①電橋輸出調(diào)幅波，其幅值與被測(cè)量成比例，因此電橋電路又叫做為調(diào)幅電路；②輸出電壓與電源電壓成比例，所以要求電源采用穩(wěn)幅穩(wěn)領(lǐng)等措施；③傳感器必須工作在平衡位置附近，否則電橋非線性增大，在要求精度高的場(chǎng)合(如飛機(jī)用油量表)應(yīng)采用自動(dòng)平衡電橋：④輸出阻抗很高(一般達(dá)幾兆歐至幾十兆歐)，輸出電壓低，必須后接高輸入阻抗、高放大倍數(shù)的處理電路．
三、差動(dòng)脈沖調(diào)寬電路
差動(dòng)脈沖調(diào)寬電路也可以稱做為差動(dòng)脈寬(脈沖寬度)調(diào)制電路，它就是利用對(duì)傳感器電容的充放電使電路輸出脈沖的寬度隨電容位移傳感器電容量變化而變化。通過(guò)低通濾波器就能得到對(duì)應(yīng)被測(cè)量變化的直流信號(hào)，為差動(dòng)式位移傳感器的兩個(gè)電容，若用單組式．這當(dāng)中一個(gè)為固定電容，在當(dāng)電源確定后，電橋的輸出與T形網(wǎng)絡(luò)中的傳感器電容的差值有關(guān)。
可見(jiàn)差動(dòng)脈沖調(diào)寬電路能適用于任何差動(dòng)式電容位移傳感器，其輸出與變化量的關(guān)系具有理論上的線性持性：這是f分可貴的性質(zhì)：在此指出：具有這個(gè)持性的電容測(cè)量電路還有差動(dòng)變壓器式電密電橋和由二極管T形電路經(jīng)改進(jìn)得到的二極管環(huán)形檢波電路等。
差動(dòng)脈沖調(diào)寬電路采用直流電源．其電壓穩(wěn)定度高，不存在穩(wěn)領(lǐng)、波形純度的要求．也不需要相敏檢波與解調(diào)等。對(duì)元件也沒(méi)有線性要求。
四、調(diào)頻電路
電容位移傳感器還可以利用諧振式調(diào)頻電路，主要區(qū)別就在于此時(shí)電感固定而電容隨被測(cè)量的變化而變化。
調(diào)頻測(cè)量電路是將傳感器電容電感元件，再配合放大器構(gòu)成一個(gè)振蕩器諧振電路。當(dāng)電容傳感器工作時(shí)，輸人員導(dǎo)致電容量發(fā)生變化，振蕩器的振蕩頻率就發(fā)生變化．把頻率的變化通過(guò)獎(jiǎng)?lì)l電路變換為振幅的變化，再經(jīng)放大后，就可以用儀表指示或記錄儀器記錄下來(lái)。
電容位移傳感器調(diào)頻接收系統(tǒng)可分為直故式調(diào)頻利外差式調(diào)頻兩種類型。外差式調(diào)頻線路比較復(fù)雜，不過(guò)性能遠(yuǎn)優(yōu)于并且放式調(diào)頻電路，他們主要優(yōu)點(diǎn)是選樣性高、特性穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)。
電容位移傳感器一般用于需要很高精度的應(yīng)用環(huán)境。他們被用于測(cè)量振動(dòng)，振蕩，膨脹，位移，撓度和形變等等測(cè)量任務(wù)。因此，電容式位移傳感器經(jīng)常被用作質(zhì)量保證。你知道電容位移傳感器電路轉(zhuǎn)換的方法嗎？下面由深圳市勤聯(lián)科技有限公司為你介紹。
一、運(yùn)算放大式電路
因?yàn)檫\(yùn)算放大器的放大倍數(shù)非常大，baumer傳感器并且輸入阻抗很高，所以，用來(lái)作為電容位移傳感器比較理想的測(cè)量電路。這種電路的大特點(diǎn)就是可以克服變極服型電容式位移傳感器的非線性，使得輸出信號(hào)與輸人的機(jī)械位移呈線性關(guān)系。是傳感器電容，是出走電容川，就是輸出電壓信號(hào)出運(yùn)算放大器工作原理可知：運(yùn)算放大器式電路原理因，式中負(fù)號(hào)表明輸出電壓以及電源電壓反相。
顯然，輸出電壓與電容極板間距成線性關(guān)系，也就是從原理上保證了變極歷型電容位移傳感器的線性。理想放大器開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)，輸入阻抗石，所以存在一定的非線性誤差，不過(guò)一般與石足夠大，因此這種誤差很小。
二、電橋電路(電幅電路)
把電容位移傳感器接入交流電橋作為電橋的一個(gè)臂(另一個(gè)臂為固定電容)或者兩個(gè)相鄰臂，另兩個(gè)臂可以是電阻、電容或電感，也可以是變壓器的兩個(gè)二次線圈，就可以進(jìn)行轉(zhuǎn)換測(cè)量。為了電容式位移傳感器構(gòu)成交流電橋的一些形式。
單邊式電容位移傳感器的電容，就是與它匹配的電容，其值和傳感器初始電容相等。為了差動(dòng)式位移傳感器的兩個(gè)電容。電橋電源電壓，為電橋的輸出電壓．夏為變壓器次變化使傳感器電容量隨之改變，電橋失去平衡，他們不平衡輸出電壓幅值與被測(cè)量的變化有關(guān)因此通過(guò)電橋電路可將電容量的變化轉(zhuǎn)換成電量的變化。
從電橋靈敏度考慮，在實(shí)際電橋電路中，還應(yīng)附加有零點(diǎn)平衡調(diào)節(jié)、靈敏度調(diào)節(jié)等環(huán)節(jié)。
變壓器式電橋有兩臂是電源變壓器次級(jí)線圈，另兩臂為傳感器的兩個(gè)電容，使用元件少，橋路內(nèi)阻?。匀涨拜^多采用。
電容電橋的主要特點(diǎn)有：①電橋輸出調(diào)幅波，其幅值與被測(cè)量成比例，因此電橋電路又叫做為調(diào)幅電路；②輸出電壓與電源電壓成比例，所以要求電源采用穩(wěn)幅穩(wěn)領(lǐng)等措施；③傳感器必須工作在平衡位置附近，否則電橋非線性增大，在要求精度高的場(chǎng)合(如飛機(jī)用油量表)應(yīng)采用自動(dòng)平衡電橋：④輸出阻抗很高(一般達(dá)幾兆歐至幾十兆歐)，輸出電壓低，必須后接高輸入阻抗、高放大倍數(shù)的處理電路．
三、差動(dòng)脈沖調(diào)寬電路
差動(dòng)脈沖調(diào)寬電路也可以稱做為差動(dòng)脈寬(脈沖寬度)調(diào)制電路，它就是利用對(duì)傳感器電容的充放電使電路輸出脈沖的寬度隨電容位移傳感器電容量變化而變化。通過(guò)低通濾波器就能得到對(duì)應(yīng)被測(cè)量變化的直流信號(hào)，為差動(dòng)式位移傳感器的兩個(gè)電容，若用單組式．這當(dāng)中一個(gè)為固定電容，在當(dāng)電源確定后，電橋的輸出與T形網(wǎng)絡(luò)中的傳感器電容的差值有關(guān)。
可見(jiàn)差動(dòng)脈沖調(diào)寬電路能適用于任何差動(dòng)式電容位移傳感器，其輸出與變化量的關(guān)系具有理論上的線性持性：這是f分可貴的性質(zhì)：在此指出：具有這個(gè)持性的電容測(cè)量電路還有差動(dòng)變壓器式電密電橋和由二極管T形電路經(jīng)改進(jìn)得到的二極管環(huán)形檢波電路等。
差動(dòng)脈沖調(diào)寬電路采用直流電源．其電壓穩(wěn)定度高，不存在穩(wěn)領(lǐng)、波形純度的要求．也不需要相敏檢波與解調(diào)等。對(duì)元件也沒(méi)有線性要求。
四、調(diào)頻電路
電容位移傳感器還可以利用諧振式調(diào)頻電路，主要區(qū)別就在于此時(shí)電感固定而電容隨被測(cè)量的變化而變化。
調(diào)頻測(cè)量電路是將傳感器電容電感元件，再配合放大器構(gòu)成一個(gè)振蕩器諧振電路。當(dāng)電容傳感器工作時(shí)，輸人員導(dǎo)致電容量發(fā)生變化，振蕩器的振蕩頻率就發(fā)生變化．把頻率的變化通過(guò)獎(jiǎng)?lì)l電路變換為振幅的變化，再經(jīng)放大后，就可以用儀表指示或記錄儀器記錄下來(lái)。
電容位移傳感器調(diào)頻接收系統(tǒng)可分為直故式調(diào)頻利外差式調(diào)頻兩種類型。外差式調(diào)頻線路比較復(fù)雜，不過(guò)性能遠(yuǎn)優(yōu)于并且放式調(diào)頻電路，他們主要優(yōu)點(diǎn)是選樣性高、特性穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)。
