将电容式传感器的两个电容作为交流电桥的两个桥臂,通过电桥把电容的变化转换为电桥俞出电压的变化。电桥通常采用由电阻—电容、电感—电容组成的交流电桥,图5—7所示为电惑—电容电桥。
变压器的两个绕组与差动电容式传感器的两个电容C、C2作为电桥的4个桥臂,由高频稳幅的交流电源为电桥供电。电桥的输出为一调幅值,经放大、相敏检波、滤波后,获4与被测量变化相对应的输出,给仪表显示并记录。把传感器接入调频振荡器的LC 谐振网络中,当传感器电容C.发生改变时,其振荡频率f也相应发生变化,实现由电容到频率的转换。由于振荡器的频率受电容式传感器的电容调制,这样就实现了C—f的转换,故称为调频电路。但伴随频率的改变,振荡器输出幅值也往往要改变,为克服后者,需在振荡器之后再加入限幅环节。虽然可将此频率作为测量系统的输出量,用以判断被测量的大小,但这时系统是非线性的,而且不易校正。因此在该系统之后可再加入鉴频器,用鉴频器可调整到非线性特性去补偿其他部分的非线性,使整个系统获得线性特性,这时整个系统的输出将为电压或电流等模拟量,如图5—8所示。
图 5—8 调频电路原理图图5—8中调频振荡器的频率为
式中 L——振荡回路的电感;若电容式传感器尚未工作,则C=C,即为传感器的初始电容值,此时振荡器的频率为一常数fo,即有常选在 1 MHz以上。
当传感器工作时,C,=Co±△C, AC为电容变化量,则谐振频率相应的改变量为Af
振荡器输出的高频电压将是一个受被测信号调制的调频波。变极距型电容式传感器的电容与极距之间成反比关系,传感器存在原理上的非线性。
图5—9所示是运算放大器电路原理图。C.为电容式传感器,e是交流电源电压,e。是输出信号电压。由放大器工作原理有
利用运算放大器的反相比例运算可以使转换电路的输出电压与极距之间的关系变为线性关系,从而使整个测试装置的非线性误差大为减小。免责声明: 凡注明来源本网的所有作品,均为本网合法拥有版权或有权使用的作品,欢迎转载,注明出处。非本网作品均来自互联网,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。