一种新型电容式位移传感器电路设计

针对电容式位移传感器检测电路复杂、输出非线性和只适合微小位移测量等问题,设计了一种基于虚部法电容检测原理的电容式位移传感器;该传感器检测电路采用三角波作为激励,作用于虚部法电容测量电路,得到与被测电容大小成正比.即与位移大小成反比的信号;并运用电容补偿技术,消除寄生电容的影响;与传统的电容式位移传感器相比,该传感器具有良好的线性度,抗干扰性强,相同直径的传感器探头,其测量范围更远.     

电容式传感器测量油品中水的体积分数之新方法

提出了一种采用电容式传感器测量油品中水的体积分数的新方法,运用油品中水的体积分数的不同引起油水混合物的介电常数的变化原理设计相应的电容式传感器,传感器调理电路中运用最新集成电容/电压转换芯片XE2004,有效的消除了电路中的引线电缆的分部电容的影响。实验结果表明:当电容式传感器结构一定时,该方法能够较好的克服寄生电容及环境对电容式传感器的干扰,以较高的精度实现油品中水的体积分数的在线测量。     

高线性微机械差分电容式加速度计测量电路

介绍了一种可用于微机械电容式加速度传感器的接口电路,该电路应用于开关型相敏解调电路,具有灵敏度高,线性好的特点,能测量微差发电容的变化。实验结果表明,线性高,测量微差分电容具有良好性能,是一种具有实用价值的微差分电容测量接口电路。应用该 最新开发式的微机械电容式加速度传感器,电路输出信号的非线性小于０．２０％。     

微机械电容式加速度传感器测试电路研究

在测量硅微电容式加速度传感器时,由于器件信号的微弱和寄生电容的干扰,提高加速度的稳定性和分辨率非常困难.针对这种情况,作者分析对比开关性和调制解调型两种常见微弱电容检测方法优缺点,并提出了一种微电容检测的改进电路,用此电路对电容式加速度传感器进行了测试.数据表明,微加速度计灵敏度为1.63 V/gn,可以检测到10-17F量级的电容值.     

微机械电容式压力传感器的变换电路

在介绍一种新型微机械差动电容式压力传感器的基础上 ,重点介绍一种为其配套的电容—电压变换电路。并以实验结果反映其电路的优点     

电容式力平衡加速度计的设计

电容式微机械加速度计是一种将加速度转换成差分电容、通过检测差分电容的变化来检测加速度大小的一类高精度的惯性传感器.利用开关电容电路实现C-V变换,利用反馈静电力实现力平衡闭环控制,设计了一种电容式微机械加速度计.通过构建电容式加速度传感器及外围电路的数学模型,推导了闭环工作的系统函数.并对实际系统进行研制,最后给出了整个系统的测试结果.     

电容式传感系统数据处理电路的设计

传感器技术是现代自动化和信息化产业的重要组成部分,电容式传感器以其非接触测量、稳定性好等优点在微机电系统中有着广泛的应用。提出了一种电容式传感系统数据处理电路的设计方法,阐述了传感系统的组成,主要设计了电容转换电路,差动放大电路和低通滤波电路,在电路设计过程中通过Multisim10软件进行了电路仿真测试和数据分析。经...     

电容式微位移传感器设计及其应用研究

介绍了基于误差补偿的机器人系统原理,采用等电位环和驱动屏蔽电缆技术,设计了电容式微位移传感器及其信号调理电路。该电路包括改进型的电容运算放大器检测电路、精密全波整流电路和滤波电路等。试验结果表明:该电容式传感器的分辨力优于0.1μm,全量程非线性度小于0.2%;利用该电容式传感器测试偏摆误差,并进行偏摆误差补偿,机器人的性能得到提高。     

电荷转移式原油含水率传感器的研究

基于电荷转移法测量电容变量的原理,研制了一种电容式原油含水率传感器及其仪器。介绍了传感器的电荷转移等变换电路的原理及特点,给出了电路的实验模型及仪器的含水率实验结果。该转换电路的电容分辨率达０．１ｐＦ,频率稳定度达１０－４,仪器的含水率在线测量误差＜１％（ＦＳ）。     

差动电容式位移传感器的仿真研究

设计了一种差动电容式位移传感器,主要对传感器的数学模型及电容检测电路进行了仿真研究.其中检测电路设计主要包括正弦激励电路、转换桥路、信号放大电路、精密整流电路和滤波电路.最后利用Matlab/Simuink软件对所设计的系统进行仿真,并分析了传感器性能.仿真研究表明,传感器及其检测电路具有合理性,测量范围内具有很好的线...     

基于AD598的LVDT电路稳定性分析

介绍了LVDT传感器和AD598芯片的工作原理，指出了LVDT传感器电路在使用AD598芯片时常见的稳定性问题，通过波特图和公式计算的方法分析了工程应用中出现稳定性问题的原因。运用网络分析仪测试了使用AD598的LVDT传感器电路在带有不同容性负载时的幅频响应特性，实际测量了航空发动机控制系统中LVDT信号传输线缆的寄生电容分布情况，量化分析了寄生电容对传感器工作稳定性的影响。同时针对该类稳定性问题提出了一种易于实施的解决措施，通过试验验证了措施的有效性。LVDT传感器在航空发动机控制系统中应用广泛且十分重要，其信号稳定性的提升对于航空发动机的整体性能有着非常重要的意义。     

基于四相检测技术的微电容传感器

一种基于四相检测技术的电荷转移式微电容传感器,具有很强的消除杂散电容影响的能力,适用于被检测对象电容值小于1pF的场合,分辨力达1fF,灵敏度高于1V/pF,并能输出4～20mA的电流。其优良的性能和低廉的价格,使得微电容传感器的广泛推广应用成为可能。     

基于AD7745的数字式油品检测传感器设计

植物油掺伪后难以检测,根据不同油品具有不同介电常数的特性,设计了通过电容值进行检测的数字式油品传感器,建立了传感器等效电路,分析了传感器结构对电容检测的影响。传感器为插杆状结构,平板电容极板为敏感元件,检测时不同油品介质引起的电容量变化经AD7745转换成相应的数字量通过I2C串行总线口输出。实验结果表明:数字式油品传感器能够对掺伪3%以上的植物油进行快速有效鉴别,重复性优于0.2%。     

基于摆式重力仪的电容测微相敏检波器研究

基于摆式重力仪的基本结构,分析了重力检测电容测微器的工作原理,同时提出了一种提供电容测微器激励信号的高对称差分激励信号源的设计.针对微弱信号检测环节,根据互相关检测数学模型,设计了一种实用型开关式全波相敏检波电路.本文电路已在摆式重力仪设计研制中获得成功应用,结果表明:电路性能稳定,检测精度优于20μV,重力检测精度优于1×10-6ms-2(0.1 mGal).     

超微力发生系统及其电容采集模块的设计

阐述了静电场复现微小力值的原理及实验方法;设计了超微力发生装置,并在此基础上提出了超微力发生系统;超微力发生的原理表明,电容采集模块是超微力发生系统的关键模块.根据超微力发生装置结构,选用USB控制芯片CY7C68013和电容采集芯片AD7747,设计了基于USB2.0的电容采集电路,编写了固件和上位机控制程序实现了电容数据的采集和保存;进行了电容梯度测量实验.     

基于电容传感器的飞机滑油磨粒检测系统设计

飞机发动机的异常摩擦、磨损会在滑油中产生大量的磨粒,对滑油磨粒的有效检测可以为发动机的故障诊断提供可靠信息。设计了一个弧状极板式电容传感器,但传感器中电容变化量非常小,传统方法难以检测,采用交流电桥式电容检测方法。系统以AD9833为DDS信号发生器给交流电桥施加激励信号,经C/V转换、差分放大、相敏解调以及低通滤波等处理后得到实时电压变化。可实现弱信号的精确检测,且能有效克服杂散电容和寄生电容的影响。多次实验结果均表明：该检测系统具有灵敏度高,稳定性好等特点。     

微小力测量系统的实验研究

介绍了一种微小力值测量系统的设计方法。系统采用了自主设计的传感器结构,充分利用了圆柱形电容传感器量程大、线性好、边缘效应小等特点,通过高精度直线轴承保证了运动的同轴度,又利用增加屏蔽结构等方法用来消除寄生电容的干扰。检测电路基于新型高精度、集成式电容数字转换器AD7747与单片机,实现了对电容变化量dC的精确测量。实验结果表明：该方法为10^-5以下的微小力值测量提供了一种有效的解决方案。     

基于永磁薄膜的MEMS磁传感器设计与制作

提出了一种基于永磁薄膜的新型MEMS磁传感器,磁传感器由MEMS扭摆、CoNiMnP永磁薄膜和差分检测电容等部分组成。分析了磁传感器的磁敏感原理和电容检测原理,提出了器件的结构参数并对器件进行了模态仿真。利用MEMS加工技术成功制作了MEMS磁传感器样品,并进行了测试。测试结果表明:得到的MEMS磁传感器的电容灵敏度可达到27.7 fF/mT,且具有良好的线性度。根据现有的微小电容检测技术,传感器的磁场分辨率可达到36 nT。     

基于电容式传感测头的电容检测系统的设计

针对纳米尺寸测量领域的不同测量要求,尝试开发一种基于电容传感器的微触觉测头及其电容检测系统。阐述了测头的结构原理和电容传感器的工作原理,研制了基于电容传感器的微触觉测头。测头的测量原理表明:微小电容检测电路是整个电容检测系统的关键部分。该微小电容检测电路选用电容/数字转换器(CDC)AD7747芯片,分别编写了单片机与该芯片的I2C通信程序和单片机与上位机间的串行通信程序,实现了微小电容的采集和处理,简单进行了电容式传感测头的轴向性能的测试实验。实验表明:电容式微触觉测头的分辨率为0.02μm,重复性较好,证实了此电容式微触觉测头的可行性。     

基于环状电极的电容式润滑油磨粒检测系统设计

摩擦副非正常磨损时将产生直径为几十微米的大金属磨粒。采用阻抗类方法检测磨粒时,要求传感器具有较高的灵敏度。为此,设计了差分结构的环状极板电容式传感器。应用电容/数字转换芯片AD7746将传感器的输出直接转换为数字信号,省去了前端复杂的信号调理电路,简化了设计,并且有效地降低了寄生电容和杂散电容的影响。实验表明:系统分辨率可以达到0.125 fF,极大提高了系统灵敏度。