电容层析成象系统中微小电容测量法 被引量：14

1

作者 颜华 王师 邵富群 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 1998年第4期16-19,共4页

电容层析成象技术（ＥＣＴ）是一种最早发展起来的过程成象技术。由于为重建图象所需测量的电容变化量相对于ＥＣＴ传感器的固有电容非常小，总的杂散电容值又远大于待测电容，因此ＥＣＴ对电容检测提出了极为严格地要求。本文介绍了Ｅ... 电容层析成象技术（ＥＣＴ）是一种最早发展起来的过程成象技术。由于为重建图象所需测量的电容变化量相对于ＥＣＴ传感器的固有电容非常小，总的杂散电容值又远大于待测电容，因此ＥＣＴ对电容检测提出了极为严格地要求。本文介绍了ＥＣＴ系统中最常用的３种微小电容检测电路—充电／放电电路、带反馈补偿的交流测量电路以及自平衡电容测量电路，并指出了它们的优缺点。 展开更多

关键词 层析成象 电容测量 微小电容 传感器 测量电路

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高压法微小电容检测 被引量：17

2

作者 律德财 邵富群 郭志恒 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期1448-1451,共4页

微小电容测量电路广泛应用于各种工业过程中,尤其是在用于电容层析成像系统中。大多数的微小电容测量电路采用了基于交流电流测量或直流充放电方法。这些方法的共同优点是具有较高的灵敏度和抗杂散电容能力。而且其交流激励电压或直流... 微小电容测量电路广泛应用于各种工业过程中,尤其是在用于电容层析成像系统中。大多数的微小电容测量电路采用了基于交流电流测量或直流充放电方法。这些方法的共同优点是具有较高的灵敏度和抗杂散电容能力。而且其交流激励电压或直流充放电电压一般在20V以下。为进一步提高微小电容测量的灵敏度和分辨力,本文提出了一种高压交流激励方式电路,该电路将交流激励电压提高到几百至上千伏。实验表明该方法大大提高了微小电容测量的灵敏度和分辨力,同时具有良好的稳定性和线性度。 展开更多

关键词 高压激励 微小电容测量 电容层析成像

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基于ASIC芯片的微小电容测量电路研究 被引量：10

3

作者 胡敏 李晓莹 +1 位作者 常洪龙 蒋庆华 《计量学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期379-382,共4页

基于一款专用集成电路芯片(ASIC)HT133实现了一种微小电容测量电路。该电路具有高分辨率、高抗干扰性、偏置调节能力和模拟、数字信号两种输出模式等特点。文中详细论述了测量电路的实现以及电路的抗干扰措施,并通过测定一组微小电容验... 基于一款专用集成电路芯片(ASIC)HT133实现了一种微小电容测量电路。该电路具有高分辨率、高抗干扰性、偏置调节能力和模拟、数字信号两种输出模式等特点。文中详细论述了测量电路的实现以及电路的抗干扰措施,并通过测定一组微小电容验证了电路的性能。实验表明,电路分辨率达0.5 fF,非线性度8.67%。该电路在各种电容式传感器特别是微机电系统(MEMS)传感器中有广泛的应用前景。 展开更多

关键词 计量学 微小电容 电容式传感器

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ECT系统交流激励微小电容参数的测定 被引量：5

4

作者 周云龙 高云鹏 衣得武 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2010年第9期99-101,共3页

对ECT系统交流激励微小电容参数进行理论分析和实验研究。理论分析表明:减小Cf可以提高灵敏度,并得出注入柴油量与电容增量的关系;分别取Cf为2 pF和1 pF进行实验研究,理论值、实验值分别为3.77 V/pF、3.68 V/pF和7.54 V/pF、7.46 V/pF,... 对ECT系统交流激励微小电容参数进行理论分析和实验研究。理论分析表明:减小Cf可以提高灵敏度,并得出注入柴油量与电容增量的关系;分别取Cf为2 pF和1 pF进行实验研究,理论值、实验值分别为3.77 V/pF、3.68 V/pF和7.54 V/pF、7.46 V/pF,且线性相关性为0.999 6和0.999 8,分辨力为0.194 fF,稳定性为2.59×10-5 pF/h. 展开更多

关键词 电容 层析成像 微小电容 参数测定

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基于CDC技术的微小电容测量系统 被引量：6

5

作者 周英钢 李桐 颜华 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2015年第4期428-433,共6页

为了解决电容层析成像技术中的微小电容检测问题,设计了一种以电容数字转换器(CDC)芯片Pcap01为核心,以STM32F103为控制芯片,以PC机为上位机的微小电容测量系统.采用CDC芯片将被测电容转换为成比例的数字信号,通过I2C总线传给STM32F103... 为了解决电容层析成像技术中的微小电容检测问题,设计了一种以电容数字转换器(CDC)芯片Pcap01为核心,以STM32F103为控制芯片,以PC机为上位机的微小电容测量系统.采用CDC芯片将被测电容转换为成比例的数字信号,通过I2C总线传给STM32F103,使用STM32F103对数据做初步处理,并通过串口传递给上位机.上位机使用Qt软件平台进行数据的读取、处理、显示和存储.实验结果表明,该系统具有精度高、抗杂散能力强和实时性好等优点,可以满足电容层析成像系统中对微小电容在线测量的要求. 展开更多

关键词 微小电容测量 电容数字转换器 电容层析成像 STM32控制芯片 Qt软件平台 I^2C总线 串口通讯

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电容式扭矩传感器的微小电容检测系统设计 被引量：13

6

作者 刘波 谢锐 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2022年第1期93-95,100,共4页

针对电容式传感器输出微小电容信号检测难的情况,结合圆容栅扭矩传感器微小电容检测电路中遇到的问题,说明了圆容栅扭矩传感器的基本工作原理,设计了利用LC共振检测微小电容变化的系统。利用LC振荡电路在共振频率附近急剧变化180°... 针对电容式传感器输出微小电容信号检测难的情况,结合圆容栅扭矩传感器微小电容检测电路中遇到的问题,说明了圆容栅扭矩传感器的基本工作原理,设计了利用LC共振检测微小电容变化的系统。利用LC振荡电路在共振频率附近急剧变化180°的特性,当C的值发生变化时,相位对应的角度会发生比较大的变化,将电容变化转变为对相位差的检测。并在Multisim中对检测系统进行模拟仿真,结果表明:此电路可以达到微小电容信号检测电路检测要求,并可以应用于圆容栅扭矩传感器应用中。 展开更多

关键词 扭矩测量 圆容栅传感器 微小电容检测电路 MULTISIM仿真

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断细药的微小电容检测方法 被引量：2

7

作者 李士林 王明泉 +1 位作者 康晓月 赵奇 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2010年第6期47-49,共3页

针对机械检验法会因药粉、棉花毛等杂质的积聚而使检测失灵,射线检测法在检测药芯的精度上不够理想的诸多问题,提出了断细药的微小电容检测方法。该方法运用了药芯直径发生变化时介质型电容式传感器的电容发生变化。可依据这种非电量与... 针对机械检验法会因药粉、棉花毛等杂质的积聚而使检测失灵,射线检测法在检测药芯的精度上不够理想的诸多问题,提出了断细药的微小电容检测方法。该方法运用了药芯直径发生变化时介质型电容式传感器的电容发生变化。可依据这种非电量与电量之间的关系进行测量。仿真表明:它的工作稳定、安装简便、功耗低,性能可靠,适用于断细药的检测。 展开更多

关键词 导火索 微小电容 电容检测

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ECT系统微小电容信号采集的研究 被引量：2

8

作者 周云龙 高云鹏 衣得武 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2011年第7期94-96,99,共4页

针对ECT系统微小电容检测中信号调理和完整性的问题,对基于FPGA的ECT数据采集系统进行了详细的研究,其中包括FPGA产生可调高频正弦信号的模块功能介绍,FPGA控制通道选择电路的原理及正弦数据变为激励信号的处理过程,保证了采集信号的准... 针对ECT系统微小电容检测中信号调理和完整性的问题,对基于FPGA的ECT数据采集系统进行了详细的研究,其中包括FPGA产生可调高频正弦信号的模块功能介绍,FPGA控制通道选择电路的原理及正弦数据变为激励信号的处理过程,保证了采集信号的准确性和完整性,提高了ECT系统的集成度,并提出了改进方案。 展开更多

关键词 FPGA 电容层析成像 微小电容 信号采集

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采用锁相技术的微小电容检测电路 被引量：3

9

作者 王亚强 丁纯 王跃林 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 1999年第2期26-27,30,共3页

】描述了一种应用于电容式传感器的微小电容检测电路，此电路采用锁相技术的原理，成本较低，具有较好的线性度和较高的灵敏度。

关键词 微小电容检测 微机械传感器 锁相技术 电路

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微小电容测量仪500 fF/1 MHz溯源方法研究 被引量：1

10

作者 乔玉娥 刘霞美 +4 位作者 金攀 丁晨 任宇龙 吴爱华 徐燕军 《计量学报》 CSCD 北大核心 2022年第7期934-939,共6页

fF量级高频微小电容测量在军工电子产品领域有着重要作用,针对微小电容测量仪500 fF/1 MHz点无法溯源的现状,研制了惰性气体封装的500 fF高频标准电容器作为传递标准。建立高频小电容测量模型,基于“反算法”估算出500 fF高频标准电容... fF量级高频微小电容测量在军工电子产品领域有着重要作用,针对微小电容测量仪500 fF/1 MHz点无法溯源的现状,研制了惰性气体封装的500 fF高频标准电容器作为传递标准。建立高频小电容测量模型,基于“反算法”估算出500 fF高频标准电容器分布参数,称作“理论推导”溯源方案,不确定度优于0.15%;利用3台同等量级的高频微小电容测量传递标准,称作“计量比对”溯源方案,不确定度优于0.07%。利用以上2种方案对同1台仪器开展溯源,实验数据结果基本一致,能够满足用户使用要求,为更低容值、更高频率的微小电容的溯源提供了可参考的路径。 展开更多

关键词 计量学 微小电容 传递标准 高频标准电容器 反算法 计量比对

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一种用于电容式PT系统的微小电容量检测方法

11

作者 邵富群 孟庆国 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第5期495-498,共4页

针对大型工业过程设备（如大型反应器，大型容器及大型分离器等）使用电容式ＰＴ技术中存在的微小电容量检测问题，提出了使用高压交流单边激励与磁性Ｃ／Ｖ变换相结合的方法进行测量．该法具有较强的抗杂散电容的能力．实验表明，该法... 针对大型工业过程设备（如大型反应器，大型容器及大型分离器等）使用电容式ＰＴ技术中存在的微小电容量检测问题，提出了使用高压交流单边激励与磁性Ｃ／Ｖ变换相结合的方法进行测量．该法具有较强的抗杂散电容的能力．实验表明，该法的电容测量分辨率可达０１ｆＦ数量级． 展开更多

关键词 电容式PT 分辨率 抗杂散电容 微小电容量 检测

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基于电容数字转换技术的微小电容测量电路的设计研究 被引量：6

12

作者 樊骁 桑胜波 +3 位作者 张文栋 李朋伟 胡杰 李刚 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第8期210-213,共4页

传统的微小电容测量电路难以满足电容式传感器的发展要求;为此,提出以AD7746为电容数字转换器、MSP430F149为微处理器的测量方案,详细论述了电路的应用背景和软硬件设计,为电容式传感器的信号处理提供了全新的思路和解决方案。测试结果... 传统的微小电容测量电路难以满足电容式传感器的发展要求;为此,提出以AD7746为电容数字转换器、MSP430F149为微处理器的测量方案,详细论述了电路的应用背景和软硬件设计,为电容式传感器的信号处理提供了全新的思路和解决方案。测试结果表明:在量程为0至4.096 pF、电容数字转换时间为109.6 ms时,峰峰(P-P)分辨率为16位,0.1fF,测量电路具有分辨率高、精度高、响应快速、外部电路结构简单、易于集成、稳定性好、开发周期短、成本低等特点,具有较好的应用价值。 展开更多

关键词 电容式传感器 微小电容 AD7746

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非平行板电容传感器的微小电容检测电路设计 被引量：6

13

作者 李晶 于殿泓 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2020年第1期100-103,共4页

为了满足对室内浅层埋线探测的需求,利用电容传感器的边缘效应,设计了非平行板电容传感器的微小电容检测电路。使用multisim软件对交流电桥和差分运放电路进行仿真;实验验证电路功能,并采用MATLAB软件拟合实验数据。实验表明,在频率为10... 为了满足对室内浅层埋线探测的需求,利用电容传感器的边缘效应,设计了非平行板电容传感器的微小电容检测电路。使用multisim软件对交流电桥和差分运放电路进行仿真;实验验证电路功能,并采用MATLAB软件拟合实验数据。实验表明,在频率为10 kHz的正弦波作用下,该电路的电容检测灵敏度可达0.1 V/pF,满足浅层埋线探测系统的灵敏度要求。 展开更多

关键词 浅层埋线探测 电容边缘效应 非平行板电容传感器 微小电容 交流电桥 相敏检波

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一种基于电压反馈运算放大器的微小电容检测电路 被引量：6

14

作者 张学锋 吴东伟 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2019年第10期112-116,共5页

为了实现微小电容的精密测量设计了一种基于电压反馈运算放大器的检测电路。该电路主要由激励信号产生模块、电容检测模块、峰值检波模块和低通滤波模块4部分组成。首先,通过理论分析与模型仿真验证了检测原理的有效性和可行性;然后,通... 为了实现微小电容的精密测量设计了一种基于电压反馈运算放大器的检测电路。该电路主要由激励信号产生模块、电容检测模块、峰值检波模块和低通滤波模块4部分组成。首先,通过理论分析与模型仿真验证了检测原理的有效性和可行性;然后,通过对比研究完成了电路关键参数的优化。实验结果表明设计的电容检测系统能够准确地以99.8 mV/pF的满量程灵敏度将变化的电容值转换为相应的直流电压信号。 展开更多

关键词 微小电容检测 峰值检波 电容传感器 电压反馈运算放大器 PSPICE仿真

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工业微小电容测量用电子传感器

15

作者 周凯波 《现代科技译丛（哈尔滨）》 1997年第3期13-16,共4页

关键词 微小电容测量 电容测量 电子传感器 谐振 振荡

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基于电容式传感测头的电容检测系统的设计 被引量：6

16

作者 卢歆 何明轩 +2 位作者 李源 傅云霞 汪红 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2011年第12期95-97,101,共4页

针对纳米尺寸测量领域的不同测量要求,尝试开发一种基于电容传感器的微触觉测头及其电容检测系统。阐述了测头的结构原理和电容传感器的工作原理,研制了基于电容传感器的微触觉测头。测头的测量原理表明:微小电容检测电路是整个电容检... 针对纳米尺寸测量领域的不同测量要求,尝试开发一种基于电容传感器的微触觉测头及其电容检测系统。阐述了测头的结构原理和电容传感器的工作原理,研制了基于电容传感器的微触觉测头。测头的测量原理表明:微小电容检测电路是整个电容检测系统的关键部分。该微小电容检测电路选用电容/数字转换器(CDC)AD7747芯片,分别编写了单片机与该芯片的I2C通信程序和单片机与上位机间的串行通信程序,实现了微小电容的采集和处理,简单进行了电容式传感测头的轴向性能的测试实验。实验表明:电容式微触觉测头的分辨率为0.02μm,重复性较好,证实了此电容式微触觉测头的可行性。 展开更多

关键词 电容传感器 微触觉测头 微小电容检测 AD7747 串行通信

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高速电容层析成像系统的硬件关键技术研究 被引量：5

17

作者 高彦丽 章勇高 +1 位作者 聂水果 邵富群 《电测与仪表》 北大核心 2010年第2期13-16,共4页

如何提高电容层析成像系统数据采集率,使其能够满足高速流动过程成像的需求,一直都是学者们的研究热点。本文就ECT系统的微小电容测量电路、数据采集控制模块以及通信模块,分别讨论影响其实时性能的关键技术及目前的研究成果。论述了两... 如何提高电容层析成像系统数据采集率,使其能够满足高速流动过程成像的需求,一直都是学者们的研究热点。本文就ECT系统的微小电容测量电路、数据采集控制模块以及通信模块,分别讨论影响其实时性能的关键技术及目前的研究成果。论述了两种适用ECT系统的高速电容测量电路,重点分析了提高交流法微小电容测量电路的实时性能的方法,给出其高速工作模式及参数选择方法;同时总结了高速数据采集控制模块及通讯模块的关键设计技术,即控制器、测量控制方案及通讯方式的设计和选择。 展开更多

关键词 高速电容层析成像系统 数据采集 微小电容测量 通讯模块

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电容式微加速度计零偏的补偿方法 被引量：5

18

作者 刘民杰 董景新 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2008年第1期86-89,共4页

在电容式微加速度计系统中,零偏是一个普遍存在的问题。针对这个问题设计了一种采用二进制权重的微小电容阵列,引入了基于电荷的电容测量方法并对其进行了仿真验证,验证表明这种电容测量方法具有约0.01fF 的测量精度。采用该种电容测量... 在电容式微加速度计系统中,零偏是一个普遍存在的问题。针对这个问题设计了一种采用二进制权重的微小电容阵列,引入了基于电荷的电容测量方法并对其进行了仿真验证,验证表明这种电容测量方法具有约0.01fF 的测量精度。采用该种电容测量方法对微小电容阵列进行仿真,在线宽为 0.18 um 的一层多晶硅六层金属的 CMOS 工艺下,取得了 1.23% 的相对精度,表明这种方法是可行性。 展开更多

关键词 微小电容阵列 基于电荷的电容测量方法 补偿 仿真

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基于CPLD和TDC的微电容传感器信号检测电路设计 被引量：1

19

作者 熊丽霞 江桥 +2 位作者 杜晓松 周云 吕坚 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2012年第11期84-86,90,共4页

针对电容传感器的工作原理,以复杂可编程逻辑器件(CPLD)为核心,采用基于时间数字转换器(TDC)技术的芯片PS021,设计了一种高精度的微小电容测量电路。给出了PS021的测量原理和电路的软、硬件设计。采用PS021结合CPLD采集处理电容信号,外... 针对电容传感器的工作原理,以复杂可编程逻辑器件(CPLD)为核心,采用基于时间数字转换器(TDC)技术的芯片PS021,设计了一种高精度的微小电容测量电路。给出了PS021的测量原理和电路的软、硬件设计。采用PS021结合CPLD采集处理电容信号,外围电路简洁,应用方便,软件设计通过对PS021内部可编程寄存器的合理设置实现高精度的测量。实验结果表明:电路在10 Hz刷新频率时能够达到8 aF的有效精度,最高刷新频率可达50 kHz;电路实现了1 fF～0.01 aF的分辨率,有效精度位(ENOB)可达22位;高精度高刷新率可缓和测量速度和分辨率的矛盾,提高了微小电容的测量精度。 展开更多

关键词 复杂可编程逻辑器件 时间数字转换器 微小电容 电容传感器 PS021

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电容法气液两相流相含率测量系统研究 被引量：7

20

作者 陈阳正 王小鑫 +1 位作者 王博 李利品 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2020年第2期114-118,共5页

针对传统气液两相流相含率检测精度低的问题,文中研究并设计了基于微小电容测量电路的电容法相含率测量系统,该系统主要包括传感器、测量电路和数据采集处理3部分。其中测量电路采用交流激励的C/V电容电压转换电路,并通过以ARM Cortex-M... 针对传统气液两相流相含率检测精度低的问题,文中研究并设计了基于微小电容测量电路的电容法相含率测量系统,该系统主要包括传感器、测量电路和数据采集处理3部分。其中测量电路采用交流激励的C/V电容电压转换电路,并通过以ARM Cortex-M4为架构的STM32F407ZGT6芯片对输出信号进行采集和处理,最后得到气液两相流的相含率。为了验证该系统的测量性能,搭建了气液两相流层流相含率测试平台,并对3种典型传感器结构进行性能测试,试验结果表明采用双环式传感器结构的测量系统其线性度最好,测量误差最小,能够达到稳定、连续、高效的测量气液两相流相含率的要求。 展开更多

关键词 气液两相流 电容法 相含率 微小电容测量 层流 性能测试

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