电容式传感器的测量电路

核心提示电容传感器的特点:电容量小,变化更小(PF级)。理论上,交流电桥可作为电容传感器的测量电路,但由于电容及变化太小,不易实现。包括(1)调频电路(2)运算放大器式电路(3)二极管双T形交流电桥(4)脉冲宽度调制电路 特点:(1)转换电路生成频

电容传感器的特点:电容量小,变化更小(PF级)。理论上,交流电桥可作为电容传感器的测量电路,但由于电容及变化太小,不易实现。包括(1)调频电路(2)运算放大器式电路(3)二极管双T形交流电桥(4)脉冲宽度调制电路 特点:

(1)转换电路生成频率信号,可远距离传输不受干扰。

(2)具有较高的灵敏度,可以测量高至0.01μm级位移变化量。

(3)但非线性较差,可通过鉴频器(频压转换)转化为电压信号后,进行补偿。

运算放大器式电路运算放大器要求:

特点:

(1)解决了单个变极板间距离式电容传感器的非线性问题

(2)要求Zi及放大倍数足够大

(3)为保证仪器精度,还要求电源电压的幅值和固定电容稳定

(4)由于Cx变化小,所以该电路实现起来困难

(5)输入阻抗高(避免泄漏)、放大倍数大(接近理想放大器)

正负半周分析:

正半周:C1充电,电流顺时针; C2放电,电流逆时针

负半周: C2充电,电流逆时针; C1放电,电流顺时针

若C1 = C2,则电流抵消,若C1 ≠C2,则RL有信号输出

几点说明:

(1)该电路电源频率Mhz级,电源电压几十伏,电源的稳定性对输出直接产生影响。

(2)当电容以PF级变化时,输出以V级变化。

如图:

万用表测电容的原理和电路图

检测电容的方法用万用表测量。

检测普通电容的方法:在检测容量为6800pF—1uF的电容器时,用R*10K档,红,黑表笔分别接电容器的两根引脚,在表笔接通的瞬间应能看到表针有很小的摆动,若未看清楚表针的摆动,可将红黑表互换一次再测,此时,表针的幅度应略大一些。 根据表针摆动情况判断电容器质量:

1. 接通后表针有摆动,然后回初始位置。 质量:良好 幅度越大,容量越大。

2.接通瞬间,表针不摆动 质量:失效或断路。

3.表针摆幅很大,且停在那不动。 质量:短路或严重漏电。

4.表针摆动正常,不能返回初始位置。 质量:有漏电现象。

对于小于6800pF,由于容量太小,此时万用表只能检测电容是否有短路或漏电现象,而不能检测是否有开路或失效故障。为实现此类电容器的质量检测,可借助一个外加直流电压(不能超过电容耐压值),把万用表调到相应直流电压档,黑表笔接电源负极,红表笔串接被测电容器后接电源正极,根据表针摆动情况判断电容器质量。

电解电容器的测量:

1.识别电解电容的容量,选择万用表合适的电阻档,如小于10uF选用R*10K,10uF—100uF之间选用R*1K,大于100uF选用R*100。

2.把待测电容器的两引脚短路,以便放掉电容器内部残余的电荷。

3.把万用表的黑表笔接电解电容的正极,红表笔接负级,检测其正向电阻,表针先向右做大幅度摆动,然后慢慢回到初始位置(无穷大位置),再将电容器短路,黑表笔接电容负极,红表笔接电容正极,检测反向电阻,表针先向右摆动,再慢慢返回,但一般是不能返回无穷大位置。如与上述不符,表明电容器已损坏。 表针摆幅的大小可以大略检测出电容容值。

电阻档:R*100 表针略有摆动,容量大于或等于10uF。

表针摆动1/10以下,容量20—25uF。

表针摆动2/10以下,容量30—50uF

表针摆动3/10以下,容量小于或等于100uF。

电阻档:R*1K 表针摆动2/10以下,容量大于或等于10uF。

表针摆动3/10以下,容量20—25uF。

表针摆动6/10以下,容量30—50uF

表针摆动7/10以下, 容量小于或等于100uF。(

参考资料:

基本操作技能)

电容短接会怎样? 短接电容,电容就会放电。 如果电容内部短路会怎样?电容被击穿,严重漏电。

万用表测电容,不形成电路,也不需也没有电路图。电路是指:有电源、有开关、有负载、有导线,才成为电路。至于如何测量,给你个提示。如下:

你用相应的电阻档,两表笔搭一下电容两端,表指针有段摆动,然后又回到始端,然后再调换表笔试一次,同样指示,说明电容是好的,测试中,如果表针不回始端,说明漏电和漏电的程度,如果表针不能摆动,始终在始端位置,说明电容开路。电容量较大,需用小阻值档。电容容量的大小,摆动的幅值是不一样的根据经验,可估出无字电容的大致容量。

 
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