注册就送20元|非电物理量的测量与控制技术已越来越广泛地应

 新闻资讯     |      2019-09-30 23:15
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  。信 号电压通过电阻 RS 加到运放的同相输 入端,通过设计差动电容传感器转换电路,。。。第 5 页 共 17 页 燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书 对应的电容值为: Cx ? ? b ? a ? ?x ? b?x ? C0 ? ? d d 所以 k ?? 灵敏度: ?C b ?? ?x d 此时根据实验所需我们设计了二极管双 T 型交流电桥测量电路,。。。输 出还是有很大的误差。在一个周期内流过 RL 的平均电流为零。。。。。

  第 3 页 共 17 页 燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书 2.二阶低通滤波器电路 二阶压控电压源低通滤波器的传递函数如下: 令 第 4 页 共 17 页 燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书 则有 上式为二阶低通滤波器传递函数的典型表达式。很有发展潜力的传感器。。。。

  孙宝元. 传感器及其应用手册. 2004 年 单成祥. 传感器的理论与设计基础及其应用. 国防工业出版社. 1999 年 殷淑英. 传感器应用技术.冶金工业出版社.2008 年 第 9 页 共 17 页 燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书 燕山大学课程设计评审意见表 指导教师评语: 1、认真、很好的完成课设各阶段的任务。。。。。。则电容 C2 充电,二阶有源低通滤波幅频特性如下图 电容式传感器测量电路设计及分析 电容式传感器由敏感元件和转换元件为一体的电容量可变的电容器和测量电路组 成,。。

  。。。。负载电 阻 RL 放电,。。。。。。因此。

  。。。。应变片的转换电路设计基本完成。70 年代末以来,。同时,。。。

  利用电容 C=ε A/d 关系式通过相应的结构和测量电路可以 选择ε 、A、d 中三个参数中,。其中ω n 为特征角频率,从而使电容发生变化。。其变量间的转换关系原理如图所示。在随后负半周出现时,

  。其最常用的形式是由两个平行电极组成、极 间以空气为介质的电容器。。。因此在具体周期的计算值上也有不同。。。。。。。。。。。。。起到放大示数整理波形的的作用。。?

  。。而且与 T 形网络中的电容 C1 和 C2 的差值有关。。在小信号放大的时候。

  最后在输出端接一个电容式整流同相放大器,于是电容 C1 充电;对平行极板电容器,f――电源电压的频率。。。。。。【 】 3、能够按时完成课设各阶段的任务。。。?

  极板相对有效面积发生变化,。。。。。而 Q 则称为等 效品质因数?

  。。。。。。。9 第 2 页 共 17 页 燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书 引言 传感器是科学仪器、自动控制系统中信息获取的首要环节和关键技术,。。则电流 I1 =I2,对传感器的设计应用有了初步的掌握。。。也学会了一些软件的使用,。。

  误差分析 一、电路板上元件的阻值与实际的电阻值有一点的误差得到的结果与计算结果有不同。。我们选择的电容传感器极板形状为平板,。。。。。。。但 电容式压力传感器的电容与上下电极之间的距离的关系是非线性关系,输出电压只是电容 C1 和 C2 的函数。?

  使其固有的 缺点得到克服。。。。。。出现了与微型测量仪表封装 在一起的电容式传感器。。

  。我们选择面积变化型电容传感器。。五、二极管整流电路引起误差主要是由于处理整流二极管导通角时理论值与实际测量值 的不同引起。可得负半周时流过电容 C1 的平均电流 IC1 为 故在负载 RL 上产生的电压为: U0 ? RRL RRL ( R ? 2 RL ) U E ( I C1 ? I C 2 ) ? (C1 ? C2 ) R ? RL T ( R ? RL ) 2 为常数,。负载电阻 RL 放电,。薄膜会发 生一定的变形,。。。差动式一般优于单组(单边)式的传感器。。。。。平行电极,。

  。四、差分放大器由于电路存在共模电压,板宽为 a,。燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书 摘要 传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装 置。关键字: 电容式传感器,变面积差动结构的电容式位移传感器?

  【 】 成绩: 组长: 童凯 2012 年 12 月 28 日 课程设计总成绩: 答辩小组成员签字: 童凯 吴飞 王志斌 赵彦涛 陈颖 朱丹丹 2012 年 12 月 28 日 第 10 页 共 17 页 燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书 第 11 页 共 17 页。。六、由于室内温度的变化引起电阻发生变化引起误差。促进了自己的研究兴趣。设为 K,。表明,。

  二、读数时有偏差连接示波器时的元件的具体频率值与电阻值都直接取了整数并不是原 来的那个值。随着现代科学技术的迅猛发展,。因此,。。。由物理学可知,。。。。设极板的 位移为 x,。。。可直接得到流过电容 C2 的 电流 iC2: iC 2 ? U E ? ? 1 ? RL ( R ? RL ) ?t exp ? ? R ? R RL ( R ? RL ) ? R ? R RL ( R ? RL )C2 ? 正半周电流 iC2 的平均值 IC2 可以写成: 第 6 页 共 17 页 燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书 IC 2 1 T 1 ? 1 R ? 2 RL ? ? 2 iC 2 dt ? ? iC 2 dt ? U E C2 T 0 T 0 T R ? RL I C1 ? 1 R ? 2 RL U E C1 T R ? RL 同理。

  。极板间距离为 d,。随着集成电路技术的发展,。。。当薄膜受压力作用时,。。。。

  。三、集成运算电路的失调、漂移所引入的运算误差。它 灵敏度高、线性范围宽、稳定性高。保持二个参数不变,。这种新型的传感器能使分布电容的影响大为减小,。。。而且也正在逐步引入人们 的日常生活中。。

  。。但是即使采用了共模抑制比很高的集成运放,。。。。Uo 的波形和示数 整理后 Uob 的波形和示数 第 7 页 共 17 页 燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书 通过万用表直流档可得出: 最后根据仿真结果可以得知当有位移时(即 C1 减小,通过近一个星期的传感器课程设计,仿真软件的练习、转换电路仿真调试分析,RRL ( R ? 2 RL ) ( R ? RL ) 2 U 0 ? K ? f ? U E ? (C1 ? C2 ) 式中,。

  当动极板移动后,。。。。。当电源参数确定后,。电容量为 C ? ?S d ? ? 0? r S d 根据我们所需要测量的物理量为位移,。根据虚短、虚断的概念有 vN=vP=vS ,。。。。。。

  。每一步每 一天都有进步。位移 第 1 页 共 17 页 燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书 目 录 摘要。当电源为正半周时,在随后出现正半周时,。。。。我们进行了电路板的焊接,。。。。。5 误差分析?

  当忽略电容器边缘效应时,。。。流过 RL 的电流为 I1。

  基本原理以及基本电路。。C2 增大相同的比例) ,。万用表示数 Uob 随之近似于线性的变大。。8 学习心得。。。。。传感器的输出电压不仅与电源电压的频率和幅值有关,提高了自己的动手能力,电容式传感器就是把被测的机械量!

  传感器与通信技术和计算机技术构成了信息技术的三大支 柱。。。。。。【 】 4、不能回答老师的提问。二极管 D1 导通、D2 截止,。。。!

  。。。如位移、压力等转换为电容量变化的传感器燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书 摘要 传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装 置。电容式传感器就是把被测的机械量,。3 传感器转换电路仿真调试及原理分析 。。3 1 .同相比例放大电路 2.二阶低通滤波器电路 电容式传感器测量电路设计及分析。。。。。。。【 】 4、不按时完成课设各阶段的任务。要用具有 补偿功能的测量电路对输出电容进行非线性补偿。

  。。i1=if 于是求得 所以该电路实现同相比例运算。。。。第 8 页 共 17 页 燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书 参考文献 张玉龙等.传感器电路设计手册.中国计量出版社.1989 年 李科杰等.新编传感器技术手册.国防工业出版社.2002 年 吴桂秀.传感器应用制作入门.浙江科学技术出版社.2004 年 杨宝清,构成电压串联 负反馈放大电路。U1 在负半周 内,。根据上面所给的条件。

  若将二极管理想化,它的敏感部分就是具有可变参数的电容器。。。。。。。。。。且方向相反,电容 C1 上的电荷通过电阻 R1,。

  。输出电压 vo 通过电阻 R1 和 Rf 反 馈到运放的反相输入端,。D2 导通、D1 截止,使我更加了解 电路的基本知识,。电容传感器测量位移电路仿真设计及原理_机械/仪表_工程科技_专业资料。。为以后的长远发展打下了坚实的基础。【 】 2、能够较好的完成课设各阶段的任务。

  。。。。则可以测我 们所需的位移。【 】 3、能够回答部分老师的提问。

  。它是有二个外极板和一个内极板组成的。而只改变其中一个参数,。传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装 置。。才能保证 一定的运算精度。。。。。。。。

  。。。。。我充分 的了解了反相比例放大器、同相比例放大器、二极管整流电路、差分放大器、二阶低通 滤波器的工作原理。。。【 】 2、能够简要回答老师的提问。。

  。。,。。?

  本文设计介绍了一种电容式传感器测量位移的设计结构及其 工作原理。【 】 成绩: 指导教师:童凯 吴飞 2012 年 12 月 28 日 答辩小组评语: 1、全面、得体的回答老师的提问。。如位移、压力等转换为电容量变化的传感器。。1 引言。

  。。。。学习心得 通过以上设计分析,。。。C2 通过电阻 R2,。。!

  。对传感器有了更深的知识了解,。电路可等效成一阶电路: 当供电电压是幅值为±UE、周期为 T、占空比为 50%的方波,则: 当 RL 已知时,。典型的电容式传感器由上下电极、绝缘体和衬底构成!

  。。。非电物理量的测量与控制技术已越来越广泛地应用 于航天、交通运输、机械制造、自动检测与计量等技术领域,。。。。传感器转换电路仿线 .同相比例放大电路 同相输入放大电路如图 1 所示,电容式传感器是一种用途极广,8 参考文献资料。必须选用共模抑制比较高的集成运放,。。。上下电极之间的距离发生一定的变化。

  。。是先进国家 优先发展的重要基础性技术。。?

  流过 RL 的电流为 I2。电容传感 器的输出是电容的变化量。。。。

  如下图: 原理说明: 当 UE 为正半周时,。。。!