32电容式传感器的常用测量电路 用于电容式传感器的测量电路很多,常见的电路有:普通交流电桥、紧耦合电感臂电桥、变 压器电桥、双T电桥电路、运算放大器测量电路、脉冲调制电路、调频电路。在此主要介 绍后四种电路 321双T电桥电路 这种测量电路如图32.1所示。图中 C1、C2为差动电容式传感器的电容, 对于单电容工作的情况时,可以使 C2=C2 其中一个为固定电容,另一个为传 感器电容。RL为负载电阻,V1、 V2为理想二极管,R1、R2为固定电 阻 图3.2.1双T电桥电路 图3.2.2运算放大器式测量电路 电路的工作原理如下:当电源电压U为正半周时,Ⅵ1导通,V2截止,于是C1充电;当电 源负半周时,V1截止,V2导通,这时电容C2充电,而电容C1则放电。电容C1的放电回路由 图中可以看出,一路通过R1、RL,另一路通过R1、R2、V2,这时流过RL的电流为i 到了下一个正半周,Ⅵ1导通,V2截止,C1又被充电,而C2则要放电。放电回路一路通过RL R2,另一路通过V1、R1、R2,这时流过RL的电流为1。 如果选择特性相同的二极管,用RI=R2,C1=C2,则流过RL的电流i和讧的平均值大小相等 方向相反,在一个周期内渡过负载电阻RL的平均电流为零,RL上无电压输出。若C1或C2变 化时,在负载电阻RL上产生的平均电流将不为零,因而有信号输出。此时输出电压值为 R(R +2R (3-2-1) (R+R1 FRLUICI-C2)3.2 电容式传感器的常用测量电路 用于电容式传感器的测量电路很多,常见的电路有:普通交流电桥、紧耦合电感臂电桥、变 压器电桥、双T电桥电路、运算放大器测量电路、脉冲调制电路、调频电路。在此主要介 绍后四种电路。 3.2.1 双T电桥电路 + - C1 C2 R2 R1 V2 V1 u～ RL 图3.2.1 双T电桥电路 ui u0 图3.2.2 运算放大器式测量电路 C0 Cx 这种测量电路如图3.2.1所示。图中 C1、C2为差动电容式传感器的电容， 对于单电容工作的情况时，可以使 其中一个为固定电容，另一个为传 感器电容。RL为负载电阻，V1、 V2为理想二极管，R1、R2为固定电 阻。 电路的工作原理如下：当电源电压U为正半周时，V1导通，V2截止，于是C1充电；当电 源负半周时，V1截止，V2导通，这时电容C2充电，而电容C1则放电。电容C1的放电回路由 图中可以看出，一路通过R1、RL，另一路通过R1、R2、V2，这时流过RL的电流为i1。 到了下一个正半周，V1导通，V2截止，C1又被充电，而C2则要放电。放电回路一路通过RL、 R2，另一路通过V1、R1、R2，这时流过RL的电流为i2。 如果选择特性相同的二极管，用R1=R2，C1=C2，则流过RL的电流i1和i2的平均值大小相等， 方向相反，在一个周期内渡过负载电阻RL的平均电流为零，RL上无电压输出。若C1或C2变 化时，在负载电阻RL上产生的平均电流将不为零，因而有信号输出。此时输出电压值为 R Uf(C -C ) (3-2-1) (R R ) R(R 2R ) u 2 L 1 2 L L 0 + + 