电容传感器微弱电容测量电路中CPLD的应用

本文针对微弱电容测量的传统方法——充放电法和交流法的缺点．选用了一种基于电荷放大原理的电容测量电路原理，该电路通过设计合理的开关时序．有效的消除了电子开关的电荷注入效应。这里．该电路的开关时序用MAX7000S系列的复杂可编程逻辑器件CPLD编程实现。通过实验发现，该电路达到了较高的分辨率。     

基于V/T变换的电容传感器新型电容测量电路

提出了一种基于V／T变换的用于电容传感器的电容测量电路。它将被测微小电容变化量转换成时间信号并由单片机进行处理，电路结构简单，电路中没有影响测量稳定性和产生零点漂移的元器件，大幅度地降低了测量过程中的噪声。     

开关电容法电容测量电路

本文介绍一种闭环开关电容法电容测量电路的基本原理，数学模型及其稳定条件，其结构简单，性能优越，可在各种电容传感器测量电路中的使用。     

电容传感器新型电容测量电路设计

提出了一种基于V／T变换的用于电容传感器的电容测量电路。它将被测微小电容变化量转换成时间信号并由单片机进行处理，电路结构简单，电路中没有影响测量稳定性和产生零点漂移的元器件，大幅度地降低了测量过程中的噪声。     

薄膜电容真空计电源的研究

介绍了利用交流电桥和相敏检波（PSD）原理设计的薄膜电容真空计电源的电路实施方案、主机电路结构和实测性能，对其中关键的小电容测量方法进行了深入的研究，在8h内测量，电容差值的漂移可小至10－3pF。主机结构采用微机控制和真空计模块化设计，可构成复合真空计或用于组装其他真空计。初步测试结果表明，这种真空计用单规管可以实现从大气至1Pa，覆盖五个数量级的真空度测量。     

电容传感器微弱电容测量电路的仿真研究

本文研究了电容传感器的三种微弱电容测量电路,分析和比较了它们的优缺点.基于对抗高过载低量程电容加速度传感器的设计要求,选择了一种基于电荷放大原理的电容测量电路方案,进行重点研究.并对该电路需要的元器件进行仔细的考虑和选择.运用Altera公司的软件MaxplusⅡ的VHDL语言,通过对复杂可编程逻辑器件CPLD进行编程,以产生开关控制时序,从而很好地实现了该测量电路的功能.     

一种晶体管电容／电压变换电路

本介绍一种电容传感器变换电路的工作原理，对其特性进行了简要分析并给出了实验数据，讨论了该变换电路在料位测量方面的实际应用。     

电容层析成像系统的实用化设计

介绍一种实用化的电容层析成像系统，它使用单片机作为核心控制单元，并采用基于交流激励的微电容测量电路。系统可配置为8或12电极模式；测量数据通过RS-485总线传送到成像计算机，波特率可达1．5MbDs。数据采集速率达200帧/s，信噪比为34．8dB。静态实验表明该系统可应用于实验室研究。     

基于充放电原理实现的小电容测量电路

本文提出利用电容的充放电原理,用恒流源对小电容进行充、放电,利用被测电容电压与标准电容电压的差来确定被测电容的值,并用Pspice／OrCAD对其进行验证。实验结果表明对1pF-50pF的小电容在采样频率为100kHz进行测量时误差在妣以内。是一种采样频率高、精度高、测量方法简单的小电容测量电路。     

用于气固两相流在线测量的ECT电容测量电路

电容层析成像(ECT)技术是目前最具发展前景的多相流参数检测方法.介绍了12电极ECT成像系统的测量原理及设计方法.研制了一种交流激励的微电容测量电路,该电路具有较强的抗杂散电容性能、结构简单、容易实现等优点,较好地解决了电子开关的电荷注入效应对测量分辨力的影响问题.经试验证明可达到的实际分辨力为0.04fF.     

电容/电压转换电路CAV424及其在油品含水率测量的应用

提出了一种电容传感器调理电路的新方法,引入了用于电容/电压信号转换的集成电路CAV424,以及CAV424在油品含水率测量中的应用。     

基于峰值检测的MEMS器件微弱电容检测电路

针对MEMS器件研制中微弱信号的检测问题,提出了一种适用于电容式MEMS器件的微弱电容检测电路.此电路采用峰值检测技术,原理及结构简单;只检测待测电容的变化量,既可用于差分式检测,也可应用于单一待测电容的情况.首先利用正弦载波信号和微分电路对电容量进行载波调制,再通过减法电路得到幅值与电容变化量成比例的正弦信号,最后采用峰值检测方法解调信号,得到直流量输出.利用微小可调电容进行标定,结果表明检测电路的线性度良好,灵敏度约为3.631V/pF,精度达到0.2%.利用该检测电路检测MEMS陀螺上振动频率为2.85kHz的梳齿驱动器的电容量变化,输出信号频率为（2.85±0.02）kHz,误差低于0.7%,说明该电路能够应用于MEMS器件的微弱电容检测.     

变压器频率特性改良与变压精准度的优化设计

为解决变压器匝间电容劣化影响变压器电压转换准确度的问题,分析了变压器绕组寄生电容对变压器输出误差的影响,以理论分析与电路仿真相结合的方式提出了寄生电容影响因子和谐振频率点消除或调整的方法,提出了等效负电容生成电路。进行了等匝数比变压器改良前后的输出比对测试试验,验证了方法的正确可行性,具有良好的建议价值与应用价值。     

三角波激励ECT测量电路

电容层析成像系统测量电路须有极高灵敏度及动态测量范围。提出一种采用三角波代替传统正弦波作为激励信号的方法,利用C/V转换电路的微分特性,使其输出为方波信号且幅值与被测电容值呈线性关系。瞬态仿真表明,电路的稳定时间缩短为0.65μs;此外,因其不需要相敏解调的环节,电容测量速率大幅提高,将其用于12电极ECT测量,可使测量速度提高到3124帧/s。实测结果表明,该电路的测量灵敏度峰峰值达0.8 V/pF,动态测量范围可达到69 dB。     

Measuring the Capacitance of a Lossy Detector

It is shown that a substantial error can arise in measuring the capacitance of a lossy detector even when there are only short leads from it to the measurement circuit. A method is considered for neutralizing that error.     

感压膜片预张力对电容薄膜真空规输出特性的影响

电容薄膜真空规中感压膜片在安装时通常须先施加预张力,再固定。为研究感压膜片预张力对电容薄膜真空规输出特性的影响,以现有电容薄膜真空规为对象,基于COMSOL Multiphysics软件,建立有限元模型,得到了不同预张力下输出电容的仿真解,并与理论计算结果进行了比较,分析了预张力对输出电容的影响。同时分析了真空规线性度、灵敏度随预张力的变化规律,并对感压膜片在最大负载情况下的强度进行了校核。结果表明:预张力对真空规的输出特性影响明显,输出电容随预张力的增大而减小,输出电容理论计算值与仿真值基本吻合;预张力越大,真空规线性度越好,但灵敏度越低;当感压膜片预张力为50 MPa时,真空规的线性度为7.3%,灵敏度为0.0433 pF/Pa,通过电路补偿后,可获得较好的线性度与灵敏度;感压膜片最大负载情况下的应力为95.5 MPa,能够满足工作要求。     

基于压电分支阻尼技术的航空发动机叶片振动抑制方法研究

开展基于压电分支阻尼技术的叶片振动抑制方法研究。首先,对于叶片结构和压电陶瓷构成的机电耦合系统,研究其有限元动力学建模方法及模型减缩技术;其次,分析了经典的谐振分支电路以及含负电容的电感-电阻分支电路的原理和方法;最后,实际构建上述压电分支电路,重点研究了大电感和负电容的物理实现方法,并通过实验考察压电分支阻尼对某型航空发动机压气机叶片结构振动抑制的效果。实验结果表明:该建模及分析方法引入了压电陶瓷“等效电容”的概念,能够准确地预测叶片-压电陶瓷机电耦合系统的动力学特性,具备处理实际复杂叶片结构的能力;谐振分支电路在抑制叶片单阶模态振动方面效果显著,负电容的引入能够有效地增强压电分支阻尼效应。     

一种电容层析成像系统电极组合激励测量方法

针对电容层析成像图像重建具有非线性不适定性的问题,提出了8组24电极旋转激励测量方案,并与传统12电极电容层析成像传感器进行了对比分析,包括电容值大小及其动态范围、敏感场分布均匀性以及重建图像质量。应用COMSOL软件及Matlab软件对两种传感器激励模式进行仿真,结果表明:所提出的8组电极旋转激励测量模式,其电容独立测量数与传统12电极传感器相近,可较好地保证实时成像速度,测量电容值较大且动态范围较小,降低了信号检测电路设计难度,测量区域灵敏场均匀性有所改善,对中心物体的成像质量明显提高。     

机上电缆分布参数干扰设备精度检测分析

在某型飞机的试飞过程中,发现大气数据传感器的输出信号在传输线上,有分布电容对其进行干扰而产生自激,影响了传感器的数据精度。经过分析和对比试验,提出了在成品设备直流输出高、低端各接一级消激电路,来消除分布电容引起的自激干扰,提高成品设备的抗干扰能力。通过机上试验,验证了该方法的有效性。