差分电容电压转换电路噪声性能分析及测试 被引量：7

1

作者 张霞 胡世昌 朱辉杰 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第9期1301-1304,共4页

本文对电容检测式加速度计系统中广泛采用的差分电容电压转换电路建立了电容电压转换电路的等效噪声模型,并对双运放集成电路芯片所构成的差分电容电压转换电路的本底噪声以及仪表放大器输出端的噪声进行了测试,将电容电压转换电路本底... 本文对电容检测式加速度计系统中广泛采用的差分电容电压转换电路建立了电容电压转换电路的等效噪声模型,并对双运放集成电路芯片所构成的差分电容电压转换电路的本底噪声以及仪表放大器输出端的噪声进行了测试,将电容电压转换电路本底噪声中的差模噪声分量和共模噪声分量进行了分离。测试结果表明影响加速度计系统噪声性能的差模噪声分量占电容电压转换电路本底噪声的50%。 展开更多

关键词 差分电容电压转换电路 共模噪声 差模噪声

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电容层析成像用新型电容/电压转换电路的研制 被引量：19

2

作者 赵进创 王师 +1 位作者 杨钢 陆增喜 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期36-38,41,共4页

电容 /电压转换电路是电容层析成像系统硬件核心部件。现有交流型转换电路均工作在单模式方式 ,即反馈平衡方式或者非反馈方式 ,且激励信号幅值固定 ,使得电路功能较为单一 ,不能灵活应用于各种传感器结构、各种成像速率要求的场合。本... 电容 /电压转换电路是电容层析成像系统硬件核心部件。现有交流型转换电路均工作在单模式方式 ,即反馈平衡方式或者非反馈方式 ,且激励信号幅值固定 ,使得电路功能较为单一 ,不能灵活应用于各种传感器结构、各种成像速率要求的场合。本文提出并实现了电容层析成像系统用激励信号幅值可控双模式交流型电容 /电压转换电路。该电路不仅克服了现有转换电路在应用中的不足 ,而且实验表明电路的线性度、分辨率。 展开更多

关键词 电容层析成像 转换电路 幅值 工作模式 研制 电容/电压转换

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杂散电容对电容层析成像用电容/电压转换电路灵敏度的影响探讨 被引量：2

3

作者 赵进创 王师 +1 位作者 夏靖波 吴恩庚 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期39-41,共3页

本文对电容层析成像系统用电容 /电压转换电路在非理想条件下的抗杂散电容干扰问题做了研究。理论分析及实验表明 :在非理想条件下 ,杂散电容对转换电路的灵敏度存在一定的影响 ,且灵敏度存在最优解。

关键词 电容层析成像 电容/电压转换电路 分散电容 灵敏度

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基于CAV444的电容式原油含水率在线检测 被引量：4

4

作者 侯培国 张思远 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2015年第8期80-81,87,共3页

针对传统电容式传感器测量原油含水率的结构复杂,测量过程易受寄生电容和外界环境温度影响,设计了一种基于新型电容/电压转换芯片CAV444的原油含水率检测系统。原油含水率变化经电容传感器检测后表现为电容值的变化,再通过CAV444转换得... 针对传统电容式传感器测量原油含水率的结构复杂,测量过程易受寄生电容和外界环境温度影响,设计了一种基于新型电容/电压转换芯片CAV444的原油含水率检测系统。原油含水率变化经电容传感器检测后表现为电容值的变化,再通过CAV444转换得到差分电压输出。实验表明:本设计稳定可靠,能满足工业现场需求,在现代化油田监测中具有应用价值。 展开更多

关键词 含水率 电容传感器 CAV444 电容电压转换

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一种基于DDS与单片机的自动电容测量系统设计 被引量：2

5

作者 张少谦 马辰 +1 位作者 李恩全 赵睿 《科学技术与工程》 2010年第25期6283-6286,共4页

电容值的变化可以精确地反演介电常数、面积和距离,从而实现物理量的间接测量。利用DDS器件和单片机设计了一种电容测量系统。仿真和实验证明了系统可以有效的进行电容测量,具有参数设置灵活,自动化程度高的优点,适用于作为便携式测量... 电容值的变化可以精确地反演介电常数、面积和距离,从而实现物理量的间接测量。利用DDS器件和单片机设计了一种电容测量系统。仿真和实验证明了系统可以有效的进行电容测量,具有参数设置灵活,自动化程度高的优点,适用于作为便携式测量仪器。 展开更多

关键词 电容测量 DDS 电容电压转换 单片机系统 MULTISIM仿真

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寄生电容自适应抑制的飞法级电容传感器读出电路 被引量：2

6

作者 李致铭 兰哲冲 +2 位作者 金楷越 张杰 张鸿 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期154-161,共8页

针对芯片制造和应用环境引入的大寄生电容严重降低飞法级电容传感器读出电路输出动态范围的问题,提出了一种带有自动增益控制的电容传感器全差分读出电路。该电路采用基于开关电容电路实现电容电压转换,利用带3位自动增益控制的全差分... 针对芯片制造和应用环境引入的大寄生电容严重降低飞法级电容传感器读出电路输出动态范围的问题,提出了一种带有自动增益控制的电容传感器全差分读出电路。该电路采用基于开关电容电路实现电容电压转换,利用带3位自动增益控制的全差分放大器放大传感器信号并自适应地抑制大寄生电容产生的电压;放大器输出的差分电压信号由一个12位逐次逼近型模数转换器转换为数字量并输出。该电路采用0.18μm CMOS工艺设计实现,电源电压为3.3 V。仿真结果表明,该电路的电容检测范围大于1 pF,检测精度小于1 fF,能容忍的寄生电容范围为2~10 pF,单次测量时间为1.2 ms。该电路的功耗为1.8 mW,版图面积为1.2 mm×0.89 mm,可应用在电容型触摸屏和微型加速度计等设备中以提高电容测量的精度。 展开更多

关键词 电容传感器 寄生电容 读出电路 自动增益控制 逐次逼近型模数转换器 电容电压转换

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用于差动电容传感器的高分辨率电路的研究 被引量：9

7

作者 张玉艳 王玉田 王莉田 《传感技术学报》 CAS CSCD 2002年第1期51-54,共4页

本文提出了一种用于差动电容传感器的电路 ,采用弱信号检测技术 ,将被测微小电容变化量转换成直流电压信号 .输出电压与差动电容变化量成线性关系 ,经过单片机处理后能自动补偿偏差电容和电路的漂移 .实验表明 ,最小被测电容变化量可达 ... 本文提出了一种用于差动电容传感器的电路 ,采用弱信号检测技术 ,将被测微小电容变化量转换成直流电压信号 .输出电压与差动电容变化量成线性关系 ,经过单片机处理后能自动补偿偏差电容和电路的漂移 .实验表明 ,最小被测电容变化量可达 8f F,灵敏度可达 3.82× 10 1 1 V/ F. 展开更多

关键词 电容传感器 电容/电压转换 差动测量 偏移补偿

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用于电容式传感器的差动线性电路 被引量：7

8

作者 王莉田 张玉艳 王玉田 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2002年第4期40-42,共3页

提出了一种差动电容式传感器的前置电路 ,基于电容 /电压转换的原理 ,对微小电容变化量进行测量。电路输出的直流电压与差动电容变化量成线性关系 ,且能对偏差电容和电路的漂移进行自动补偿。实验表明 ,被测电容分辨力为 8fF ,灵敏度可... 提出了一种差动电容式传感器的前置电路 ,基于电容 /电压转换的原理 ,对微小电容变化量进行测量。电路输出的直流电压与差动电容变化量成线性关系 ,且能对偏差电容和电路的漂移进行自动补偿。实验表明 ,被测电容分辨力为 8fF ,灵敏度可达 3.82× 10 11V/F。 展开更多

关键词 电容式传感器 差动线性电路 电容/电压转换

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电容式传感器测量油品中水的体积分数之新方法 被引量：8

9

作者 丁振荣 陈卫民 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2004年第5期22-23,28,共3页

提出了一种采用电容式传感器测量油品中水的体积分数的新方法,运用油品中水的体积分数的不同引起油水混合物的介电常数的变化原理设计相应的电容式传感器,传感器调理电路中运用最新集成电容/电压转换芯片XE2004,有效的消除了电路中的引... 提出了一种采用电容式传感器测量油品中水的体积分数的新方法,运用油品中水的体积分数的不同引起油水混合物的介电常数的变化原理设计相应的电容式传感器,传感器调理电路中运用最新集成电容/电压转换芯片XE2004,有效的消除了电路中的引线电缆的分部电容的影响。实验结果表明:当电容式传感器结构一定时,该方法能够较好的克服寄生电容及环境对电容式传感器的干扰,以较高的精度实现油品中水的体积分数的在线测量。 展开更多

关键词 电容式传感器 体积分数 油品 电容/电压转换 水测量

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电容层析成像系统关键技术

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作者 赵进创 傅文利 +1 位作者 胡强 张锦雄 《电子测量技术》 2003年第5期14-14,16,共2页

介绍电容层析成像系统中两个关键技术:电容/电压转换电路和图像重建算法。电容/电压转换电路采用激励源幅值可控负反馈法设计,电路具有较好的线性度、稳定性和抗杂散电容干扰能力。图像重建算法采用正则化优化修正算法,实验结果表明,所... 介绍电容层析成像系统中两个关键技术:电容/电压转换电路和图像重建算法。电容/电压转换电路采用激励源幅值可控负反馈法设计,电路具有较好的线性度、稳定性和抗杂散电容干扰能力。图像重建算法采用正则化优化修正算法,实验结果表明,所重建的图像质量和图像重建速率都得到提高。 展开更多

关键词 电容层析成像 电容/电压转换电路 图像重建算法 负反馈法 正则化优化修正算法

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基于电容检测的高精度大量程MEMS加速度计设计 被引量：7

11

作者 唐兴刚 龙善丽 +2 位作者 童紫平 吴传奇 贺克军 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2023年第3期100-102,107,共4页

为满足系统在导航和倾角测量等领域对高精度、大量程加速度计的应用需求,设计了一种高精度、大量程微机电系统(MEMS)加速度计。加速度计敏感结构采用梳齿式结构,电容/电压(C/V)转换电路采用开关电容架构,通过斩波技术和相关双采样技术... 为满足系统在导航和倾角测量等领域对高精度、大量程加速度计的应用需求,设计了一种高精度、大量程微机电系统(MEMS)加速度计。加速度计敏感结构采用梳齿式结构,电容/电压(C/V)转换电路采用开关电容架构,通过斩波技术和相关双采样技术有效降低调理电路的1/f噪声。为提高系统线性度,模/数转换器(ADC)采用2阶1 bit Sigma-Delta架构,同时采用斩波技术降低ADC的失调及1/f噪声。本文设计采用0.18μm BCD工艺,调理电路面积为28 mm^(2)。测试结果表明:MEMS加速度计在±50 gn的量程下,零偏稳定性达到73.7μg,非线性度为69.3×10^(-6),总功耗110 mW。 展开更多

关键词 微机电系统加速度计 电容/电压转换电路 高精度 大量程

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用于吸波涂层厚度无损测量的电容传感器的研制

12

作者 王春光 冯则坤 +1 位作者 龚荣洲 刘昌辉 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2005年第9期38-40,共3页

根据吸波材料的介电特性,设计制作了一种新的高性能、低成本电容式吸波涂层厚度无损测量系统。通过采用一种新型电容信号采集框架式集成芯片(Frame-ASIC)CAV424以及屏蔽措施和低价位RISC微控制器,实现了差分技术和三信号检测技术相结合... 根据吸波材料的介电特性,设计制作了一种新的高性能、低成本电容式吸波涂层厚度无损测量系统。通过采用一种新型电容信号采集框架式集成芯片(Frame-ASIC)CAV424以及屏蔽措施和低价位RISC微控制器,实现了差分技术和三信号检测技术相结合的方法,系统可以自动调零、校正并消除大部分误差。在大于1 mm的范围内精度达到1μm.由于所选微控制器带有内置10位A/D转换和LCD驱动,CAV424输出的差分电压信号能够直接与微控制器中的ADC连接,系统的结构非常简单。 展开更多

关键词 吸波涂层 电容式传感器 三信号检测技术 电容-电压转换器 框架式集成芯片

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单轴硅微加速度传感器的原理与电路设计 被引量：10

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作者 王文涛 耿增建 《现代电子技术》 2005年第14期92-94,共3页

单轴硅微加速度传感器将敏感部分与外围信号调理电路集成在一起,成为一个完整的加速度测量系统。系统除供电电源外不需要任何外加因素,能够实现电路的无触摸启动工作。敏感部分采用差动电容式结构具有高灵敏度、宽量程、较低的非线性误... 单轴硅微加速度传感器将敏感部分与外围信号调理电路集成在一起,成为一个完整的加速度测量系统。系统除供电电源外不需要任何外加因素,能够实现电路的无触摸启动工作。敏感部分采用差动电容式结构具有高灵敏度、宽量程、较低的非线性误差、外围电路简单等优点。外围电路将敏感输出信号相位调制后,通过解调输出。解调电路采用开关电容(SC)的形式,通过负反馈系统反馈电荷影响采样-积分幅度的思路,设计电路对有效信息解调。本文介绍单轴硅微加速度计敏感部分的原理与外围调理电路的设计思路。 展开更多

关键词 差动电容 电容电压转换 相位调制 开关电容解调

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高精度机械振动频率测量仪研究(英文) 被引量：1

14

作者 张兴红 何涛 +1 位作者 陈鑫 邱磊 《机床与液压》 北大核心 2015年第6期43-48,共6页

在机械设备的故障诊断中,频率是最重要的检测对象之一。很多机械设备在正常工作时,机械振动幅度较低,为了更方便、快捷地对设备的振动频率进行检测,根据能量守恒定律,设计了一种特殊的振动测量传感器,该传感器可对微弱的机械振动幅度进... 在机械设备的故障诊断中,频率是最重要的检测对象之一。很多机械设备在正常工作时,机械振动幅度较低,为了更方便、快捷地对设备的振动频率进行检测,根据能量守恒定律,设计了一种特殊的振动测量传感器,该传感器可对微弱的机械振动幅度进行机械放大,传感器顶部是一变极距式可变电容,电容的大小会随着电容器下极板的振动而改变,从而把被测非电量的变化转化为电信号的变化。在硬件处理电路中,采用全差分放大电路对电信号进行二次放大,利用模数转换器对二次放大的模拟信号进行采样。通过软件插补细分算法实现纳秒级精度的时间测量,从而实现高精度的频率测量。 展开更多

关键词 振动测量传感器 电容电压转换 细分插补算法 精密测量

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高精度机械振动频率测量仪设计

15

作者 张兴红 何涛 +1 位作者 邱磊 陈鑫 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2016年第1期126-131,共6页

在机械设备的故障诊断中,频率是最重要的检测对象之一。很多机械设备在正常工作时,机械振动幅度较低,为了方便、快捷地对设备的振动频率进行检测,根据能量守恒定律,设计了一种特殊的振动测量传感器,该传感器的底部装有可以传输振动特性... 在机械设备的故障诊断中,频率是最重要的检测对象之一。很多机械设备在正常工作时,机械振动幅度较低,为了方便、快捷地对设备的振动频率进行检测,根据能量守恒定律,设计了一种特殊的振动测量传感器,该传感器的底部装有可以传输振动特性液体介质;中部是圆锥台结构的气体段,该圆锥台气体段底部圆直径大于顶部圆直径,当振动特性从底部传到顶部时,由于相同的能量从面积较大的部位集中到面积较小的部位,气体段顶部的振幅就会大于底部的振幅,从而实现了振动幅度的机械放大;该传感器的顶部是电容传感器,电容的大小会随着电容下极板的振动而改变,从而把被测非电量的变化转化为电信号的变化。在硬件处理电路中,采用全差分放大电路对电信号进行二次放大,利用模数转换器对二次放大的模拟信号进行采样。通过软件插补细分算法实现0.244 ns级的时间测量,从而实现高精度的频率测量。 展开更多

关键词 振动测量传感器 电容电压转换 细分插补算法 精密测量

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MEMS陀螺驱动数字闭环ASIC设计 被引量：1

16

作者 任臣 杨亮 杨拥军 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第8期566-569,584,共5页

针对MEMS陀螺,基于四阶机电结合ΣΔ调制器技术设计了一款驱动数字闭环电路。其中电容/电压转换电路（C/V转换电路）采用了开关电容电路。为了降低C/V转换电路的噪声,采用了相关双采样（CDS）技术和斩波开关技术。仿真结果表明,采用这... 针对MEMS陀螺,基于四阶机电结合ΣΔ调制器技术设计了一款驱动数字闭环电路。其中电容/电压转换电路（C/V转换电路）采用了开关电容电路。为了降低C/V转换电路的噪声,采用了相关双采样（CDS）技术和斩波开关技术。仿真结果表明,采用这两项技术后,C/V转换电路的噪声在1~10kHz附近达到了约20zF/Hz。数字信号处理部分的时钟由锁相环路（PLL）提供,并且片上PLL对陀螺驱动模态谐振频率进行了倍频。采用0.18μmCMOS工艺制作设计的专用集成电路（ASIC）。实验结果表明,驱动闭环电路能够成功起振,电路输出信号的信噪比达到112dB,1h的稳定性达到2.08×10-4。 展开更多

关键词 MEMS陀螺 专用集成电路(ASIC) 驱动数字闭环 电容/电压转换 ΣΔ调制

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一种新型原油含水率检测仪的设计与开发 被引量：4

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作者 王连庆 郑红梅 刘锦晨 《电子测量技术》 2018年第22期49-53,共5页

针对传统原油含水率检测仪体积质量较大、结构复杂且检测精度易受寄生电容与外界环境影响,设计了一种基于STM32单片机与CAV444电容/电压转换芯片的原油含水率检测仪。原油含水率经平行板电容传感器探头检测后表现为电容值,通过CAV444转... 针对传统原油含水率检测仪体积质量较大、结构复杂且检测精度易受寄生电容与外界环境影响,设计了一种基于STM32单片机与CAV444电容/电压转换芯片的原油含水率检测仪。原油含水率经平行板电容传感器探头检测后表现为电容值,通过CAV444转换得到差分电压输出,由STM32读取转化为含水率并显示在液晶屏上。实验表明,本系统测量精度高、体积小、质量轻、稳定可靠并易于携带,能满足野外勘探需求,在当前油田探测中具有一定应用价值。 展开更多

关键词 含水率 电容传感器 STM32单片机 CAV444 电容电压转换

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LDTHM-Ⅰ型变携式温湿度仪的研制

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作者 曾传卿 陈练 +1 位作者 刘静 龚礼 《兵工自动化》 2000年第2期48-51,共4页

介绍了供贮存和试验现场测量需要的便携式温湿度测量仪的工作原理、标定方法及测试结果，并对湿度仪的温度系数及其补偿进行了讨论。通过选择进口温湿度敏感元件及优化电路设计，解决了干电池供电的问题，实现了低功耗高精度。

关键词 温湿度传感器 电阻-电压转换器 电容-电压转换器 低温度系数 电源开关化

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