传感器转换电路仿真及差动电容传感器转换电路设计(编辑修改稿)

传感器转换电路仿真及差动电容传感器转换电路设计(编辑修改稿)内容摘要：

传感器课程设计 传感器转换电路仿真及差动电容传感器转换电路设计 第二章 引言 在科学研究和工业生产中 ,电容式传感器已经成为非常重要的一种测试装置 ,在位移、压力、物质成分、物位、加速 度等参量测试中都有着广泛的应用。 电容式传感器具有结构简单、非接触测量、灵敏度高、动态响应特性好、稳定性好等优点。 电容式传感器的输出信号与被测量的变化有着直接的关系 ,而且 ,通常都非常微弱。 因此 ,如何将微小电容变化测量出来 ,传感器后续的检测电路就显得非常重要。 目前 ,已有不少学者提出了一些解决方法 ,如 ,谐振法、振荡法、开关电容法、 AC 电桥法、运算放大器检测法等。 本文将介绍一种基于 运算放大器、二极管整流、二阶低通滤波 技术的差动电容式小位移传感器的检测电路。 传感器课程设计 传感器转换电路仿真及差动电容传感器转换电路设计 第三章 基本原理 一、 反相比例放大器 反相输入放大电路 如图所示，信号电压通过电阻 R1 加至运放的反相输入端，输出电压 vo 通过反馈电阻 Rf 反馈到运放的反相输入端，构成电压并联负反馈放大电路。 R 162。 为平衡 电阻 应满足 R 162。 = R1//Rf。 利用虚短和虚断的概念进行分析 vI=0， vN=0， iI=0， is=if 即 ∴ 仿真电路图 传感器课程设计 传感器转换电路仿真及差动电容传感器转换电路设计 仿真结果 二、 同相比例放大电路 同相输入放大电路如图 1 所示，信号电压通过电阻 RS加到运放的同相输入端，输出电压 vo传感器课程设计 传感器转换电路仿真及差动电容传感器转换电路设计 通过电阻 R1 和 Rf 反馈到运放的反相输入端，构成电压串联负反馈放大电路。 根据虚短、虚断的概念有 vN=vP=vS， i1=if 于是求得 所以该电路实现同相比例运算。 仿真电路图 仿真结果 传感器课程设计 传感器转换电路仿真及差动电容传感器转换电路设计 三、 差动放大电路 差分式减 法电路图 1 所 示电路可以实 现两个输入电 压 vS vS2 相减 ,在理想情况下，电路存在虚短和虚断， 所以有 vI=0， iI=0，由此得下列方程式： 及 由于 vN=vP，可以求出 若取 ，则上式简化为 即输出电压 vO 与两输入电压之差（ vS2– vS2）成比例，其实质是。