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圖爾克TURCK電容傳感器安裝方式使用

閱讀：608 發(fā)布時(shí)間：2021-8-17

圖爾克TURCK電容傳感器安裝方式使用:

折疊電容傳感器的測量方法

有多種測量電容的方法。但只有運(yùn)算電容法適合自動(dòng)在線測量,。應(yīng)用中使用較多的有直流充放電法和交流法。從信號處理過程來看,，充放電法與交流法并無本質(zhì)區(qū)別,。

相控整流電路對輸入噪聲信號的頻譜產(chǎn)生搬移的作用,。低頻噪聲成分被搬移到高頻段,，高頻噪聲成分被搬移到低頻段,。

相控整流輸出的信號將被送入到低通濾波器中處理。輸出噪聲信號中的高頻成分將被濾除掉,。因此,，相控整流電路輸入信號中的低頻噪聲不會(huì)對最終測量結(jié)果產(chǎn)生影響,。而(2n-1)fc附近的噪聲將被搬移到低頻出，影響最終測量結(jié)果,。

為使測量電路有較高的分辨率,，應(yīng)使輸入到相控整流電路的信號有較大的幅度，并有較高的信噪比,。

前級放大電路,，不但將信號放大，同時(shí)也引入了噪聲,。放大電路引入的噪聲是由放大電路本身決定的,。信號經(jīng)過一級處理電路后，將加入固定幅度的噪聲,。因此,，在輸出信號幅度一定時(shí),，信號的信噪比與信號的平均值成正比,。

充放電法，在施加方波激勵(lì)時(shí),，交流放大輸出的是窄脈沖,，信號占空比很低。因此,，信噪比也很低,。其次，放大脈沖信號要較大的帶寬,，高次諧波兩側(cè)的噪聲也將被相控整流器搬移到低頻段,，加大了低頻噪聲。

交流法,，使用單頻率正弦信號作為激勵(lì),。信號平均值大，因而能得到較高的輸出信噪比,。同時(shí),，由于所處理的信號為單一頻率正弦信號，可以使用窄帶帶通放大器,，減小放大器引入的噪聲,，進(jìn)一步輸出信號的信噪比。

交流法測量變換電路可以得到更高的分辨率,。而電路結(jié)構(gòu)并不會(huì)比充放電法復(fù)雜,。因此選用交流激勵(lì)信號來構(gòu)成本測量系統(tǒng)。

折疊激勵(lì)電路設(shè)計(jì)

激勵(lì)電路輸出固定頻率的正弦波,。要求正弦波頻率,、幅度,、相位恒定，便于同后級相控整流驅(qū)動(dòng)信號同步,，便于在大范圍內(nèi)調(diào)整與相控整流驅(qū)動(dòng)信號的相對相位,。

本設(shè)計(jì)中，使用高精度,、低噪聲基準(zhǔn)穩(wěn)壓源保證生成的脈沖信號幅度的穩(wěn)定,。使用溫補(bǔ)振蕩器產(chǎn)生高頻高穩(wěn)定度的信號，通過分頻得高頻率穩(wěn)定度,、低相位抖動(dòng)的到控制信號,。然后經(jīng)過帶通濾波放大得到激勵(lì)信號輸出。

折疊電壓基準(zhǔn)源的選擇

理想的電壓基準(zhǔn)源應(yīng)該是內(nèi)阻為零,，不論電流是流進(jìn)去還是流出來,，都應(yīng)當(dāng)保持輸出電壓恒定。內(nèi)阻為零的基準(zhǔn)源是不存在的,，然而內(nèi)阻只有毫歐數(shù)量級的基準(zhǔn)源是可以做得到的,。基準(zhǔn)源的工作原理,、參數(shù)和選擇方法,，對于系統(tǒng)設(shè)計(jì)是一個(gè)頗為重要的因素。