1. 研究目的与意义
目前,随着电子工业的发展,电子元器件急剧增加,电子元器件的适用范围也广泛起来,在应用中我们常常要测定电容的大小。
在电子产品的生产和维修过程中,电容是一个至关重要的环节,一个好的电子产品应该具备一定规格年限的使用寿命,我们可以通过产品的质量检测这一环节来检测电子产品是否符合出厂要求,而这一过程的关键就在于检测其内部核心的电路,电路的好坏决定了电子产品的好坏。电容在基本的电子产品的集成电路中有着它不可替代的作用。因此,实现一个准确、可靠的电容测量电路就显得尤为重要。
2. 国内外研究现状分析
当今的测量技术和产品研发领域,电容的测量已经应用的十分广泛。电容通常以传感器的形式出现,因此,电容测量技术的发展归根结底就是电容传感器的发展。由最初的电容传感器有变面积型、变介质介电常数型和变极板间型。现在的电容式传感器不断先进发展,目前用的比较多的有容栅式电容传感器、陶瓷电容压力传感器等。电容测量技术的发展也很快,现在的电容测量技术也由单一化发展为多元化。现在国内外做传感器的厂商也比较多,在世界范围内做电容传感器做的比较好的公司有:日本figaro、德国tecsis、美国alphasense.所以从基本原理的角度了解电容测量方法是十分重要的。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:
(1)搜集资料,了解电容测量电路原理;
(2)化整为零,把五量程电容测量电路分为5个部分:文氏桥振荡电路,反相比例运算电路,c/acv电路,带通滤波器电路和精密整流电路;
4. 研究创新点
利用容抗法测量电容量,将文氏桥振荡电路所产生400hz正弦波电压,经过反相比例运算电路作为缓冲电路,作用于被测电容cx;通过c/acv转换电路将cx转换为交流电压信号,再经二阶带通滤波电路滤掉其他频率的干扰,输出是幅值与cx成比例的400hz正弦波电压,再将输出电压作为ac/dc转换电路的输入信号,转换为直流电压;再由a/d转换电路转换为数字信号,并驱动液晶显示器,显示出被测电容的容量值。
电路特色:
(1)在c\acv转换电路中,电容挡愈大,反馈电阻值愈小,使得各挡转换系数的最大数值均相等,从而限制了整个电路的最大输出电压幅值,也就限制了a\d转换电路的最大输入电压,其值为200mv;
