应用于电容传感器技术的新电路

一种微小电容测量新电路，它可应用于１ｐＦ以下的微小电容测量，以及与微小电容检测有关的计算机辅助断层摄影技术或其它电容传感器技术中。     

双斜波法测量微小电容电路的研究与设计

微小电容的测量技术成为电容传感器技术被广泛应用的关键,针对目前小电容测量电路存在的问题,提出一种基于测量三角波斜度的小电容检测方法,采用PIC单片机为主的测量电路,电容检测分辨率可达0.005pF。此小电容测量系统具有高精度和稳定度、测量范围广、测量时间短的特点,适合于实时可视化测量。     

高压法微小电容检测

微小电容测量电路广泛应用于各种工业过程中,尤其是在用于电容层析成像系统中.大多数的微小电容测量电路采用了基于交流电流测量或直流充放电方法.这些方法的共同优点是具有较高的灵敏度和抗杂散电容能力.而且其交流激励电压或直流充放电电压一般在20 V以下.为进一步提高微小电容测量的灵敏度和分辨力,本文提出了一种高压交流激励方式电路,该电路将交流激励电压提高到几百至上千伏.实验表明该方法大大提高了微小电容测量的灵敏度和分辨力,同时具有良好的稳定性和线性度.     

用于冰层厚度测量的电容采集系统

由于空气、冰、水的电容特性各不相同,采用条形电容极板模型测量空气、冰、水的电容变化可以间接判断冰层厚度.针对特定电容模型产生的微小电容变化,设计了一种基于交流阻抗法的电容采集系统,能够测量1pF～1 000μF的微小电容变化,从而实现对冰层厚度的自动化测量.     

电容层析成象系统中微小电容测量法

电容层析成象技术（ＥＣＴ）是一种最早发展起来的过程成象技术。由于为重建图象所需测量的电容变化量相对于ＥＣＴ传感器的固有电容非常小,总的杂散电容值又远大于待测电容,因此ＥＣＴ对电容检测提出了极为严格地要求。本文介绍了ＥＣＴ系统中最常用的３种微小电容检测电路—充电／放电电路、带反馈补偿的交流测量电路以及自平衡电容测量电路,并指出了它们的优缺点。     

电容式三相流含水率测量方法的研究

针对三相流含水量在线测量,提出电容传感器数字化的测量原理,给出了测量电容微小变化量的具体办法.     

一种参比电容传感器接口电路设计及性能评估

基于电容传感器的气固两相流测量技术被认为是最有前途的气固流测量技术,而电容传感器接口电路是电容传感器乃至电容法气固两相流测量技术研发和应用的关键.微小电容测量的难点在于杂散电容的存在以及电磁干扰,而张弛振荡电路可以通过差动结构消除待测电容两端的杂散电容,电路工作稳定性较高,电路还可以将电容值通过振荡的方式转化为只有高低电平的脉冲宽度,便于不受干扰的传输测量结果,同时使用合理的微处理器可实现对脉宽的高精度测量,从而提高测量电路整体的灵敏性与分辨力.为了应用于气固流相浓度测量,使用带参比电容的张弛振荡电路,并进行了性能测试.结果表明,带参比电容的张弛振荡接口电路迟滞误差为0.30％,非线性误差为0.30％,重复性误差为0.32％,可以在气固两相流相浓度测量中应用.     

基于TDC的一种微小电容高精度测量系统设计

针对电容原理传感器中对微小电容的测量要求,利用PcapΦ2芯片具有的高精度计时能力,设计了一个基于时间-数字转换的微小电容高精度测量系统。详细阐述了整个测量系统的实现原理和软硬件设计方法,给出了内部和外部寄生电容的补偿方法,并提出了一个适用于大多电容传感器设计的一个外围电路较为简单的高集成度单芯片解决方案。     

PSΦ 21在高性能电容式差压变送器测量电路中的应用

PSΦe21提供了一种基于TDC技术测量电容的新的概念,无需其他转换电路。该芯片还具有分辨率高,高线性,超低功耗,采集速率高等突出优点,非常适合应用于应力、压力、位移、厚度等微小电容变化量进行测量,使高性能差压变送器的测量电路更加可靠,使高性能电容式差压变送器的设计更加灵活。     

AD7745在微机械电容式传感器测量电路中的应用

AD7745是一种高性能的∑-△型电容/数字转换器,可直接连接电容传感器的电容进行测量,无需其它外围器件.该芯片还具有高分辨率、高线性以及高精度的突出优点,非常适合测量微机械电容式传感器的微小电容变化,使微机械电容式传感器的应用更加灵活.     

一种电容层析成像系统结构的优化方法

介绍了电容层析成像的基本原理,针对现有电容层析成像系统存在的问题,提出了一种总线型、模块化的微弱电容测量电路新结构,对电容层析成像系统的结构进行了优化,以使该技术更适应工业现场应用。     

交流ECT测量系统在实际中的应用

基于交流充放电系的电容层析成像测量系统敏度高，可检测到0.01pF的电容值，误差仅为0．0002pF,测量范围宽0．01至2pF，与直流电容层析像系统相比稳定性好，采集速度快，可达150幅／s，实验测量结果与直流系统相比有明显改进。     

基于LS-SVM的油气两相流空隙率测量方法的研究

利用12电极电容层析成像系统电容传感器获取的66个电容测量值,基于最小二乘支持向量机（LS-SVM）算法,提出了两相流空隙率在线测量的新方法。该方法用LS-SVM来建立空隙率测量模型。在实际测量时,首先归一化ECT获取的电容测量值,然后将归一化电容值输入已经建立的空隙率模型即可计算出空隙率。实验结果表明：该方法是有效的,避免了复杂耗时的图像重建过程,测量误差在6%以内,测量时间小于0.08 s。     

基于CAV424的电容式振动传感器转换电路

提出了一种基于CAV424的电容式传感器振动测量电路,应用于动平衡分析仪.将由振动引起的微小电容变化量转换成电压信号,电路中没有影响测量稳定性和产生零点漂移的元器件,大幅度降低了测量过程中的噪声.其电路简单,可靠性高,便于调试.实验表明该电路非线性误差小,测量范围大,具有很高的测量精度.     

杂散电容对交流法微电容测量电路噪声特性影响的分析

对电容成像交流法微电容测量电路由杂散电容导致的测量噪声进行了研究.利用运算放大器的噪声模型,对运算放大器输入电压噪声、输人电流噪声以及周边电阻元件的热噪声通过杂散电容作用于交流法微电容测量电路输出的影响进行了理论分析,给出了测量电路输出中噪声峰峰值的理论计算公式并进行了实验验证.理论分析及实验结果表明:交流法微电容测量电路前级运算放大器输入电压噪声通过测量端与地之间的杂散电容形成的噪声是该微电容测量电路输出噪声的主要来源.最后给出了电容成像系统前级运算放大器选型的指导原则.     

基于电容分压法的配网线路智能电压传感器

配网线路电压的准确测量是配网故障检测和诊断的前提。根据导线对地的分布电容及传感器与导线之间的分布电容,构建了输电线路电压测量模型,分析了测量电容、杂散电容、导线对地电容的变化对测量结果的影响,提出了测量电容的选取原则;结合现场应用情况,分析了配网线路敷设高度、环境温湿度和安装点到杆塔距离等因素对测量结果的影响,提出了智能电压传感器的设计及安装原则。最后通过模拟实验和现场试验验证了测量模型的正确性及各影响因素对传感器测量结果的影响。其有望在配网电压测量领域大面积应用。     

基于改进Landweber算法的两相流检测的研究

电容层析成像(ECT)具有非侵入式,响应速度快,安全等优点,是用于两相流检测非常有发展潜力的技术之一.该文在介绍了电容层析成像基本原理之后,探讨了ECT应用改进的Landweber算法的可行性,该算法收敛速度较快,且成像精度高.仿真实验表明,改进的Landweber算法同Landweber算法相比较,只需要很少的迭代次...