Дифференциальные схемы емкостных датчиков
А) Мостовая схема представлена на рис. 3.12.
Рис. 3.12 Балластные резисторы R и емкостные преобразователи CS 1и CS 2 образуют плечи измерительного моста. В одну диагональ моста включен источник переменного напряжения, а с другой диагонали снимается выходное напряжение, которое подаётся на дифференциальный усилительный каскад. Под действием внешнего воздействия ёмкости конденсаторов изменяются на ±Δ С, т.е. ёмкость одного конденсатора возрастает, а другого –уменьшается (рис. 3.13). При этом нарушается баланс моста и на выходной диагонали моста появляется выходной сигнал.
Рис. 3.13
Б) Схема «конденсатор – диод» представлена на рис. 3.14.
Рис. 3.14
При положительном полупериоде диоды VD 1 и VD 4 открыты, конденсаторы (C 3; CS 1) и (C 4; CS 2) образуют делители напряжения. В точках c и d формируется положительное напряжение (рис. 3.15). Напряжение в точке а совпадает с напряжением в точке c, а в точке b –с напряжением в точке d. Выходное напряжение U=uab. При отрицательном полупериоде диоды VD 2 и VD 3 открыты, конденсаторы (C 4; CS 1) и (C 3; CS 2) образуют делители напряжения. В точках c и d формируется отрицательное напряжение. Напряжение в точке а совпадает с напряжением в точке d, а в точке b –с напряжением в точке с. Выходное напряжение U=ubа. Таким образом, полярность выходного сигнала не изменяется. Если емкости C 3= C 4 и CS 1= CS 2, то напряжения Uc = Ud и выходное напряжение U =0. Если CS 1< CS 2, то напряжения | Uc |> | Ud |и выходное напряжение U > 0. Если CS 1> CS 2, то напряжения | Uc |< | Ud |и выходное напряжение U < 0. Величина выходного напряжения зависит от разности (CS 1- CS 2):
Рис. 3.15
|
.
