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。
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中调频振荡器的频率为
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
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
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