
实验目的
1、了解变面积式电容传感器的基本结构。
2、掌握变面积式电容及二极管环形电桥的工作原理。
3、掌握变面积式电容传感器的调试方法。
1、根据实训指导书的实验电路框图。电容的变化通过电容转换电路转换成电压信号,经过差动放大器放大后,用数字电压表显示出来。
2、根据实训指导书的实验电路框图的信号发生器用于产生方波信号。电容转换由二极管环形电桥完成,二极管环电桥工作原理如图7-3所示。
固定频率的方波脉冲由A点输入,在方波的上升沿,C0被充电,充电途径是VD3→C0;与此同时,Cx1也被充电,其充电途径是C9→VD5→Cx1。在方波的下降沿,C0和Cx1都放电,C0的放电途径是C0→VD4→C9;Cx1的放电途径是Cx1→VD6。由于C9在一个周期内的充电和放电平均电流分别为:IU=fVPCx1和ID=fVPC0,式中f是脉冲频率,VP为方波峰值电压,因此AB间的平均电流I=ID-IU=fVP(C0-Cx1)。从该式中可以看出电容的变化与AB间的电路成正比。
根据实训指导书的实验电路框图中,增加了L1、L2、C10和R6。L1和L2对高频方波的阻抗很大,而直流电阻很小,与R6一起形成了AB间的直流通路,使充放电流的直流分量得以通过。C10用作滤波。这样在R6两端就有与电容变化量成正比的直流电压输出。
1、实验台提供四组直流稳压电源:±5V、±15V;±2V~±10V分五挡输出,2~24V可调,具有短路保护功能。
2、低频信号发生器:1Hz-30Hz输出连续可调,Vp-p值10V,最大输出电流0.5A。
3、音频信号发生器:0.4KHz-10KHz输出连续可调,输出电压范围:0VP~10VP连续可
调,最大输出电流:0.5A(有效值0.4KHz)。
4、差动放大器:通频带0-10KHz,可接成同相、反相、差动结构,增益为1-150倍的直
流放大器。