2022-2023学年高二物理竞赛课件：电容式传感器测量电路

电容式传感器测量电路 2 电容式传感器测量电路 主要作用：将传感器产生的电容量变化转换成电信号输出 测量电路：信号放大电路、信号调制解调电路、信号抗干扰滤波电路等。 电容式传感器测量电路 3 介质变化型 因为各种介质的相对介电常数不同，所以在电容器两极板间插入不同介质时，电容器的电容量也就不同。 4 介质名称 相对介电常数 介质名称 相对介电常数 介质名称 相对介电常数 真空 1 玻璃釉 3~5 聚丙烯 2~2.2 空气 略大于1 SiO2 38 聚苯乙烯 2.4~2.6 其他气体 1~1.2 云母 5~8 环氧树脂 3~10 变压器油 2~4 干的纸 2~4 高频陶瓷 10~160 几种介质的相对介电常数 5 当电桥平衡时，CD两点的电势在任一瞬间都相等，由欧姆定律得： 1、 交流电桥 （1）. 交流电桥及其平衡条件 6 用极坐标形式表示为： 平衡条件可以表示为： 交流电桥至少应有两个可调节的标准元件，通常是用一个可变电阻和一个可变电抗，调节交流电桥平衡要比调节直流电桥平衡复杂。 7 交流电桥与直流电桥对比 8 (2)、交流电桥用于电容的测量 电容 传感器 电容器损耗角： 实际电容器电路及其等效电路 电容器电压电流关系 10 电容电桥 电桥平衡时： 平衡交流电桥： 11 电容电桥 交流电源 化简得到 ，电桥输出： 不平衡交流电桥： 电桥输出信号为交流信号，被测电容量会改变输出交流信号的幅值，因此可以通过测量输出信号幅值得到被测电容量的值。 2、 交流放大器 LM324管脚连接图 特点：每级之间有电容器隔直，每一级电路的静态工作点与前后级无关； 缺点:输入输出的隔直电容的频带有限，会造成信号一定的变形，级联越多是失真也就越大。 LM324... text has been truncated due to evaluation version limitation. $