在某些电容传感器|0″>电容传感器的使用中,仪器的前端有必要满足小才干装入狭隘的空间里。图1是一个这种用处的精细电容传感器接口。一个低电压555定时器IC1的方波输出不断触发精细单稳IC2,发生用于时刻周期T1和T2的半安稳输出,两个时刻周期与外接时序电容成正比:T1=KR0(CS+C0)和T2=KR0CS,其间K是乘数。当电容大于100pF时,K近似与外接时序电容无关(参阅文献1)。因而,一只150pF电容C0与电容传感器CS并联,供给一个偏置,使单稳的作业坚持在一个线性规模内,即便CS的值小于100pF。
为到达好的丈量精度,用一个固定值150pF电容衔接一个参阅通道。这种办法可一起消除杂散电容和转化时刻的影响。这个接口电路选用单3.3V供电。电路紧凑的规划完成了灵活性,你能够很简单将其集成到一个接近丈量点的微型丈量头内。IC3将输出转化为LVDS(低压差分信令)电平,然后用一根规范的5e类电缆将这些输出传送给或许间隔较远的终端。只需电缆短于10m,传输带宽就足以保证丈量精度在可接受的数皮法至数百皮法之间(参阅文献2)。在图2中,IC4的终端将从接口收到的信号转化为LVTTL(低压晶体管-晶体管逻辑)电平,然后将其送至一组无源滤波器。每个DC输出均与信号的占空比成正比:
和
其间VH是IC4的高电平输出电压,而TP是IC1的振动周期。经过将两个输出数字化,你能够获得一个与传感器电容成正比的读数VO1–VO2。要保证T1TP,即CSTP/(K×R0)–C0;不然,终究的输出就不正确。考虑宽的丈量规模,TP要坚持为方针使用答应的值。