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1、传传感感器器技技术术主主讲讲人人： 吴吴琼琼水水武武汉汉大大学学电电子子信信息息学学院院第第3 3章章 电电容容式式传传感感器器二二、测测量量电电路路(一一)交交流流不不平平衡衡电电桥桥(二二)变变压压器器电电桥桥(三三)二二级级管管环环形形检检波波电电路路(四四)差差动动脉脉宽宽调调制制电电路路(五五)运运算算法法测测量量电电路路( (四四) )差差动动脉脉宽宽调调制制电电路路利利用用对对传传感感器器电电容容的的充充放放电电使使电电路路输输出出脉脉冲冲的的宽宽度度随随传传感感器器电电容容量量变变化化而而变变化化。通通过过低低通通滤滤波波器器得得到到对对应应被被测测量量变变化化的的直直流流信信
2、号号。C C1 1、C C2 2为为差差动动式式传传感感器器的的两两个个电电容容，若若用用单单组组式式，则则其其中中一一个个为为固固定定电电容容，其其电电容容值值与与传传感感器器电电容容初初始始值值相相等等；A A1 1、A A2 2是是两两个个比比较较器器，U Ur r为为其其参参考考电电压压。差差动动脉脉冲冲调调宽宽电电路路R2D1D2ABR1C1C2USCMUr N+- +QQRS双双稳稳态态 触触发发器器A2A1PRS触触发发器器真真值值表表RSQ01110000不不变变11不不定定C1、C2为为差差动动式式传传感感器器A1、A2是是两两个个比比较较器器，Ur为为其其参参考考电电压压。
3、BA高低11RC 通过向充电MU电位上升MUUsrU当时，为高NRUUrUC2时时差差动动脉脉冲冲调调宽宽电电路路各各点点电电压压波波形形图图当当C1=C2时时当当C1C2时时SCUAB=U -U1 1 122 1 12APBPTUUTTTUUTT=+=+U UA AP P、U UB BP PA A点点和和B B点点的的矩矩形形脉脉冲冲的的直直流流分分量量；T T1 1、T T2 2分分别别为为C C1 1和和C C2 2的的充充电电时时间间；U U1 1触触发发器器输输出出的的高高电电位位。11 111222 11ln;ln rrUUTRCTR CUUUU= 设设R1 1R2 2R，则则:(
4、 (四四) )差差动动脉脉宽宽调调制制电电路路12 SC1 12U CCUCC +=U U1 1触触发发器器输输出出的的高高电电位位。说说明明差差动动脉脉冲冲调调制制电电路路输输出出的的直直流流电电压压与与传传感感器器两两电电容容差差值值成成正正比比。( (四四) )差差动动脉脉宽宽调调制制电电路路对对于于差差动动式式变变极极距距型型电电容容传传感感器器：SC1 0U dUd=( (四四) )差差动动脉脉宽宽调调制制电电路路12 SC1 12U CCUCC +=U U1 1触触发发器器输输出出的的高高电电位位。差差动动脉脉冲冲调调宽宽电电路路能能适适用用于于任任何何差差动动式式电电容容传传感感器器，并并具具有有理理论论上上的的线线性性特特性性。该该电电路路采采用用直直流流电电源源，电电压压稳稳定定度度高高，不不存存在在稳稳频频、波波形形纯纯度度的的要要求求，也也不不需需要要相相敏敏检检波波与与解解调调等等；对对元元件件无无线线性性要要求求；经经低低通通滤滤波波器器可可输输出出较较大大的的直直流流电电压压，对对输输出出矩矩形形波波的的纯纯度度要要求求也也不不高高。( (四四) )差差动动脉脉宽宽调调制制电电路路12 SC1 12U CCUCC +=U U1 1触触发发器器输输出出的的高高电电位位。
