二、 电桥电路 将电容式传感器接入交流电桥的一个臂(另一个臂为固定电容) 或两个相邻臂,另两个臂可以是电阻或电容或电感,也可是 变压器的两个二次线圈。其中另两个臂是紧耦合电感臂的电 桥具有较高的灵敏度和稳定性,且寄生电容影响极小、大大 简化了电桥的屏蔽和接地,适合于高频电源下工作。而变压 器式电桥使用元件最少,桥路内阻最小,因此目前较多采用
将电容式传感器接入交流电桥的一个臂(另一个臂为固定电容) 或两个相邻臂,另两个臂可以是电阻或电容或电感,也可是 变压器的两个二次线圈。其中另两个臂是紧耦合电感臂的电 桥具有较高的灵敏度和稳定性,且寄生电容影响极小、大大 简化了电桥的屏蔽和接地,适合于高频电源下工作。而变压 器式电桥使用元件最少,桥路内阻最小,因此目前较多采用。 二、电桥电路
特点:①高频交流正弦波供电; ②电桥输出调幅波,要求其电源电压波动极小,需采用稳幅、 稳频等措施; ③输出阻抗很高(几MΩ至几十MΩ),输出电压低,必须后 接高输入阻抗、高放大倍数的处理电路
特点:①高频交流正弦波供电; ②电桥输出调幅波,要求其电源电压波动极小,需采用稳幅、 稳频等措施; ③输出阻抗很高(几MΩ至几十MΩ),输出电压低,必须后 接高输入阻抗、高放大倍数的处理电路
三、二极管双T形电路 电路原理如图()。供电电压是幅值为±Vy、周期为T、占空比 为50%的方波。若将二极管理想化,则当电源为正半周时,电路 等效成典型的一阶电路,如图()。其中二极管VD导通、VD,截 止,电容C被以极其短的时间充电、其影响可不予考虑,电容C 的电压初始值为U。根据一阶电路时域分析的三要素法,可直接 得到电容C2的电流2如下: VD2 1C2 R ±UE C2 (a) (b)
三、二极管双T形电路 电路原理如图(a)。供电电压是幅值为±UE、周期为T、占空比 为50%的方波。若将二极管理想化,则当电源为正半周时,电路 等效成典型的一阶电路,如图(b)。其中二极管VD1导通、VD2截 止,电容C1被以极其短的时间充电、其影响可不予考虑,电容C2 的电压初始值为UE。根据一阶电路时域分析的三要素法,可直接 得到电容C2的电流iC2如下: C2 UE (b) Uo R R RL C1 C2 VD1 VD2 iC1 iC2 + + - + ±UE (a) UE C1 RL RL R R R R + + iC1 iC2
U+ Ri U: R+RL 1c2 RRL exp R+ RR R+RL R+ R+R 在[R+(RR)/(R+R)]C2<<T2时, 电流2的平 均值(2可以写成下式: 1 R+2RLUC: dod c2= 同理,负半周时电容C的平均电流:
在[R+(RRL)/(R+RL)]C2<<T/2时, 电流iC2的平 均值IC2可以写成下式: 2 2 exp C R R RR R t R R RR R U R R R U i L L L L E L L E C + + − + + + + = 2 0 2 2 0 2 2 1 1 1 2 U C R R R R T i dt T i dt T I E L L c T C c + + = = 同理,负半周时电容C1的平均电流:
1 R+2RLUC T R+R 故在负载?上产生的电压为 RRL R+R (L-1c2)= RR,(R+2R:)U:(C-C.) (R+R)2 电路特点: ①线路简单,可全部放在探头内,大大缩短了电容引线、减小了分布电 容的影响; ②电源周期、幅值直接影响灵敏度,要求它们高度稳定; ③输出阻抗为R,而与电容无关,克服了电容式传感器高内阻的缺点; ④适用于具有线性特性的单组式和差动式电容式传感器
电路特点: ①线路简单,可全部放在探头内,大大缩短了电容引线、减小了分布电 容的影响; ②电源周期、幅值直接影响灵敏度,要求它们高度稳定; ③输出阻抗为RL,而与电容无关,克服了电容式传感器高内阻的缺点; ④适用于具有线性特性的单组式和差动式电容式传感器。 1 1 1 2 U C R R R R T I E L L C + + = 故在负载RL上产生的电压为 ( ) ( ) ( ) 0 1 2 2 1 2 ( ) 2 C C T U R R RR R R I I R R RR U E L L L C C L L − + + − = + =