1 充/放电电容丈量电路
充/放电电容丈量电路基本原理如图1所示。
由CMOS开关S1，将不知道电容Cx充电至Ve，再由第二个CMOS开关S2放电至电荷检测器。在一个信号充/放电周期内从Cx传输到检波器的电荷量Q=Ve·Cx，在时钟脉冲操控下，充/放电进程以频率f=1/T重复进行，因此均匀电流Im=Ve·Cx·f，该电流被转化成电压并被滑润，最终给出一个直流输出电压 Vo=Rf·Im=Rf·Ve·Cx·f(Rf为检波器的反应电阻) 。
充/放电电容丈量电路典型的比如为差动式直流充放电C/V转化电路，如图2所示。
Cs1和Cs2别离为源极板和检测极板与地间的等效杂散电容(经过剖析可知，它们不影响电容Cx的丈量)。S1-S4是CMOS开关，S1和S3同步，S2和S3同步，它们的通断受频率f的时钟信号操控，每个作业周期由充/放电组成。剖析可得电路输出为
Vo=2KRfVeCxf (1)
式中，K为差分扩大器D3的扩大倍数。
该电路的首要长处是能有效地按捺杂散电容，并且电路结构简略，本钱很低，经过软件补偿后电路稳定性较高，获取数据速度快。缺陷是电路选用的是直流扩大，存在较大的漂移；别的，充/放电是由CMOS开关操控，所以存在电荷注入问题。现在该电路已成功应用于6、8、12电极的ECT体系中。其典型分辩率可达3*10-15F。
2 AC电桥电容丈量电路
AC电桥电容丈量电路如图3所示，其原理是将被测电容在一个桥臂，可调的参阅阻抗放在相邻的一个桥臂，二桥臂别离接到频率相同/幅值相同的信号源上，调理参阅阻抗使桥路平衡，则被测桥臂中的阻抗与参加阻抗共轭持平。这种电路的首要长处是：精度高，适协作精细电容丈量，能够做到高信噪比。
图3电路的缺陷是无主动平衡办法，为此可选用图4所示的主动平衡AC电桥电容丈量电路。
该体系输出Vd为一直流信号，ΔC为传感器的电容改变量。
式中，2/π为相敏因子。
结合平衡条件，在理论上输出Vd可写成
获得该电桥的主动平衡进程的过程为：确保电桥未加载时ΔC=0，丈量电桥非平衡值并使用公式(3)计算出电桥输出为零时所需的反应信号Ve的值。从头丈量桥路的输出，若输出为零，则桥路平衡；若输出不为零，重复上述丈量过程，直至桥路输出为零，即桥路平衡停止。该电桥电容丈量电路原理上没有考虑消除杂散电容影响的问题，为此采纳屏蔽电缆等杂乱办法，并且其作用也不一定抱负。经过试验测得其线性差错能到达±1*10-13F。
3 沟通锁相扩大电容丈量电路
沟通型的C/V转化电路基本原理如图5所示。
正弦信号Ui(t)对被测电容进行鼓励，鼓励电流流经由反应电阻Rf、反应电容Cf，和运放组成的检测器D转化成沟通电压 Uo(t)：
若jωRfCf>>1，则(4)式为
式(5)标明，输出电压值正比于被测电容值。为了能直接反映被测%&&&&&%的改变量，现在常用的是带负反应回路的C/V转化电路。这种电路的特点是抗杂散性、分辨率可高达0.4*10-15F。
