《机械工程测试技术》课程教学资源（技术问答）07、电容式传感器_06、电容式传感器的测量电路有哪几种

6、电容式传感器的测量电路有哪几种？它们的主要特点是什么？电容式传感器元件将被测物理量变换为电容变化后，因其输出非常微小，必须借助于测量电路检出这一微小电容增量，并转换成与其相对应的电压、电流或频率信号，只有这样才能对其进行显示、记录以及传输。电容式传感器配用的测量电路种类和很多，下面介绍常用的几种。1）电桥电路。（1）单臂接法的桥式电路：电路结构简单，可接电桥输出的大小来标定被测量x，使用介质，此种电路常用于料位自动测量仪中，常用于棉纱直径测量等。（2）紧耦合电桥电路：具有较高的灵敏度和稳定性，且寄生电容影响小，大大简化了电桥的屏蔽和接地，非常适合于高频工作，应用广泛。（3）变压器式电桥：使用元件少，桥路内阻最小，目前较多采用不着。（4）双T电桥电路：结构简单，灵敏度高，动态响应快，过载能力强，以及能在恶劣环境（如高、低温及强辐射）中正常工作等。2）运算放大器式电路。最大优点是能够克服变间隙式电容传感器特性的非线性关系，而使其输出信号能与输入机械位移有线性关系。3）调频式电路

6、电容式传感器的测量电路有哪几种？它们的主要特点是什么？ 电容式传感器元件将被测物理量变换为电容变化后，因其输出非 常微小，必须借助于测量电路检出这一微小电容增量，并转换成与其 相对应的电压、电流或频率信号，只有这样才能对其进行显示、记录 以及传输。 电容式传感器配用的测量电路种类和很多，下面介绍常用的几 种。 1）电桥电路。 （1）单臂接法的桥式电路：电路结构简单，可接电桥输出的大 小来标定被测量 x ，使用介质，此种电路常用于料位自动测量仪中， 常用于棉纱直径测量等。 （2）紧耦合电桥电路：具有较高的灵敏度和稳定性，且寄生电 容影响小，大大简化了电桥的屏蔽和接地，非常适合于高频工作，应 用广泛。 （3）变压器式电桥：使用元件少，桥路内阻最小，目前较多采 用不着。 （4）双 T 电桥电路：结构简单，灵敏度高，动态响应快，过载 能力强，以及能在恶劣环境（如高、低温及强辐射）中正常工作等。 2）运算放大器式电路。 最大优点是能够克服变间隙式电容传感器特性的非线性关系，而 使其输出信号能与输入机械位移有线性关系。 3）调频式电路

灵敏度高，可测量0.01PF甚至更小的变化量；抗干扰能力强，易于得到数字输出。缺点是振荡频率受温度和电缆电容的影响大，线路较复杂，输出非线性较大等。4）差动脉冲调宽电路。线性度好，输出大，调宽频率的变化对输出无影响，由于低通滤波器的作用，对输出矩形波纯度要求不高，可获得直流输出

灵敏度高，可测量 0.01PF 甚至更小的变化量；抗干扰能力强，易 于得到数字输出。 缺点是振荡频率受温度和电缆电容的影响大，线路较复杂，输出 非线性较大等。 4）差动脉冲调宽电路。 线性度好，输出大，调宽频率的变化对输出无影响，由于低通滤波器 的作用，对输出矩形波纯度要求不高，可获得直流输出