Функциональная схема измерительного преобразователя для емкостного датчика с изолированными электродами.
ГКН - генератор квадратурных синусоидальных напряжений;
ПТН - преобразователь ток-напряжение;
ФЧВ - фазочувствительный выпрямитель;
ФНЧ - фильтр нижних частот;
ПНТ - преобразователь напряжение-ток;
ФУН - формирователь управляющих напряжений.
- электрическая емкость датчика изменяющаяся под действием физической величины от 
до 
.
- сопротивление потерь в датчике.
- напряжение смещения, согласует диапазоны изменения и выходного тока 
.
- унифицированный выходной сигнал в виде тока.
Функциональная схема измерительного преобразователя для емкостного датчика с заземленным электродом.
| Инв | – инвертор выходного напряжения генератора ГКН, получает напряжение противоположной фазы по сравнению с напряжением на датчике  ;
|
| Сумм | – суммирует напряжения с выходов усилителя Ус и инвертора Инвдля компенсации неинформативной составляющей; |
| Ус | – усилитель с большим коэффициентом усиления (операционный усилитель) служит для преобразования значения электрической ёмкости в напряжение пропорциональное ;
|
| ПЕН | – преобразователь значения емкости в напряжение  ;
|
| – выходное напряжение генератора, оно же и напряжение питания емкостного датчика ;
|
|
| – выходное напряжение преобразователя емкости в напряжение;
|
Способ уменьшения влияния паразитных емкостей с использованием защитных электродов и повторителя напряжения. Эквипотенциальное экранирование.
|
|
|
Способ уменьшения эффектов входной емкости и утечек при малых сигналах и большом полном сопротивлении. Если мы работаем с сигналами от микроэлектродов или емкостных датчиков с внутренним полным сопротивлением в сотни мегаом, то даже входная емкость в несколько пикпфарад может в этом случае совместно с этим сопротивлением обрразовать фильтр нижних частот со спадом, начинающимся с нескольких герц. К тому же конечное значение сопротивления изоляции в соединительном кабеле легко может на порядки ухудшить рабочие параметры усилителя со сверхнизким током входного сигнала(ток смещения меньше пикоампера) за счет утечек. Обе эти проблемы решаются путем использования защитного электрода(рис. 9).
Внутренний экран соединен с повторителем;это эффективно исключает токи и резистивных, и емкостных утечек за счет нулевой разности потенциалов между сигнальным прроводом и его окружением. Внешний заземленный экран предохраняет от помех защитный электрод;не доставляет хлопот работа повторителя на емкость и утечку между экранами, т. к. у повторителя малое полное выходное сопротивление.
Этот прием не следует применять чаще, чем это необходимо; имеет смысл ставить повторитель как можно ближе к источнику сигнала, защищая лишь небольшой отрезок кабеля, соединяющий сигнал после повторителя с его низким полным выходным сопротивлением к отдаленному усилителю можно и по обычному экранированному кабелю.
|
|
|
Дата добавления: 2018-05-13; просмотров: 289; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!