基于差動式電容傳感器的車輛載荷檢測系統(tǒng)
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3 電容測量電路
差動式電容載荷傳感器是將被測載荷的變化轉換為電容量的變化輸出，而電容傳感器所產(chǎn)生的電容量很微小，電容極板引線與地之間產(chǎn)生的雜散電容往往大于被測電容。因此小電容轉換測量技術一直被人們所重視。然而，一般的檢測電路結構比較復雜，精確度較低，不能滿足測量要求。為了提高測量的靈敏度，針對差動式電容載荷傳感器，在基于四相檢測技術的電荷轉移式電容檢測電路的基礎上，設計采用了差動脈沖寬度調(diào)制集成測量電路，該電路具有集成度高、實現(xiàn)了電容傳感器頭有源化、輸出脈沖方波、省去高頻激勵信號源、功耗低、抗干擾能力強、分辨率高等特點，尤其適合差動式電容傳感器的測量。其內(nèi)部結構框圖如圖3所示，圖中的虛線框內(nèi)為差動式電容傳感器的兩個可變電容C1和C2。本文引用地址：http://www.antipu.com.cn/article/161994.htm
工作原理如下：設直流電源接通時，Q端為高電平，
端為低電平，則信號控制單元使充放電網(wǎng)絡1向電容C1充電，C1上電壓漸升，一旦達到電路控制電平值，信號處理單元使Q端立即變?yōu)榈碗娖?，?img onload="if(this.width>620)this.width=620;" onclick="window.open(this.src)" style="cursor:pointer" border="0" alt="e.jpg" width="15" height="19" src="http://editerupload.eepw.com.cn/fetch/20130823/161994_3_1.jpg" />端為高電平；此時，電容C1上的電壓經(jīng)充放電網(wǎng)絡1迅速放電至零，同時信號控制單元使充放電網(wǎng)絡2向電容C2充電，C2上電壓漸升，一旦達到電路控制電平值，信號處理單元再次使Q端為高電平，端為低電平；于是又開始下一周期的C1充電C2放電，……，如此周而復始，在差動脈沖寬度調(diào)制集成電路的輸出端各產(chǎn)生一串其寬度受C1和C2電容變化量控制的矩形方波。當C1=C2時，Q和端電壓波形反相對稱，從Q端與端取出的兩個平均值電壓之差將等于零。當被檢測的載荷使電容C1>C2時，兩輸出端的電壓平均值之差為：
(其中V1為充電網(wǎng)絡輸入的電壓值)，可獲得較好的線性度。
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