一種電容傳感器實(shí)現(xiàn)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種傳感器電路，尤其涉及一種電容傳感器實(shí)現(xiàn)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]電容傳感器可以用于物位、料位、液位、位移距離等測量?，F(xiàn)有的電容傳感器，一般通過阻容振蕩器，單片機(jī)和專用芯片三種方式實(shí)現(xiàn)功能。一般的阻容振蕩器雖具有結(jié)構(gòu)簡單的的優(yōu)點(diǎn)，但其穩(wěn)定性較差，只能檢測電容量較大的變化，另外其靈敏度也較差。而用單片機(jī)檢測檢測靈敏度又不高，專用芯片價(jià)格比較高。針對現(xiàn)有技術(shù)中電容傳感器存在的上述缺陷，本實(shí)用新型提出了一種電容傳感器實(shí)現(xiàn)電路。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種電容傳感器實(shí)現(xiàn)電路，同現(xiàn)有的阻容振蕩器相比，具有檢測靈敏度高，電路穩(wěn)定可靠的優(yōu)點(diǎn)。
[0004]本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是提供一種電容傳感器實(shí)現(xiàn)電路，使用兩級(jí)三極管放大電路，第一級(jí)電路由電阻R1、R2、三極管Tl構(gòu)成，其中Rl的一端連接電源VCC，另一端連接三極管Tl的集電極，電阻R2的一端連接三極管Tl的發(fā)射極，另一端連接到參考地，檢測極連接到三極管Tl的基極；
[0005]第二級(jí)電路由三極管T2和電阻R4構(gòu)成，三極管T2的集電極跟電源VCC相連，基極連接到三極管Tl的集電極，發(fā)射極跟電阻R4的一端相連，電阻R4的另一端跟參考地相連；
[0006]電阻R3是第一級(jí)電路三極管Tl的偏置電阻，電阻R3的一端跟三極管T2的發(fā)射極相連，另一端跟三極管Tl的基極相連；
[0007]還包括電容Cl，其一端與三極管T2的發(fā)射極相連，另一端與三極管Tl的發(fā)射極相連。
[0008]上述的一種電容傳感器實(shí)現(xiàn)電路，其中，第二級(jí)電路還包括溫度補(bǔ)償電阻NTC2，三極管T2的發(fā)射極跟溫度補(bǔ)償電阻NTC2的一端相連，溫度補(bǔ)償電阻NTC2的另一端跟電阻R4的一端相連。
[0009]上述的一種電容傳感器實(shí)現(xiàn)電路，其中，還包括一個(gè)背電極，背電極與三極管T2相連接。
[0010]本實(shí)用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果:
[0011]本實(shí)用新型提供的一種電容傳感器實(shí)現(xiàn)電路，同現(xiàn)有的阻容振蕩器相比，具有檢測靈敏度高，電路穩(wěn)定可靠的優(yōu)點(diǎn)，通過合理的調(diào)節(jié)電路的參數(shù)，即可以實(shí)現(xiàn)超遠(yuǎn)距離檢測的靈敏度，也可以實(shí)現(xiàn)近距離檢測的分辨率，還可以實(shí)現(xiàn)在一定的檢測距離下的高線性度。
【附圖說明】
[0012]圖1為本專利的電路圖；
[0013]圖2為電容傳感器實(shí)現(xiàn)相同功能的另一種電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。
[0015]本專利提供的電路使用兩級(jí)三極管放大電路，第一級(jí)電路由電阻Rl、R2、三極管Tl構(gòu)成，其中Rl的一端連接電源VCC，另一端連接三極管Tl的集電極，電阻R2的一端連接三極管Tl的發(fā)射極，另一端連接到參考地，檢測極連接到三極管Tl的基極。
[0016]第二級(jí)電路由三極管T2和電阻R4及可選的溫度補(bǔ)償電阻NTC2構(gòu)成，三極管T2的集電極跟電源VCC相連，基極連接到三極管Tl的集電極，發(fā)射極跟可選的溫度補(bǔ)償電阻NTC2的一端相連，溫度補(bǔ)償電阻NTC2的另一端與電阻R4的一端相連，電阻R4的另一端與參考地相連。
[0017]電阻R3和可選的溫度補(bǔ)償電阻NTCl是第一級(jí)電路Tl的偏置電阻，電阻R3的一端與三極管T2的發(fā)射極相連，另一端與可選的溫度補(bǔ)償電阻NTCl的一端相連，溫度補(bǔ)償電阻NTCl的另一端與三極管Tl的基極相連，作為電壓負(fù)反饋有提高電路穩(wěn)定性作用。
[0018]電容Cl是電路的主反饋電容，其一端與三極管T2的發(fā)射極相連，另一端與三極管Tl的發(fā)射極相連，通過調(diào)節(jié)Cl可改變電路的反饋系數(shù)，從而得到穩(wěn)定可靠的震蕩。一個(gè)可選的背電極與三極管T2相連接，如引入背電極，可提高傳感器的指向性和靈敏度。
[0019]三極管T2的發(fā)射極作為本電路的輸出，可得到隨待測電容變化而變化的頻率和幅度信號(hào)。通過檢測頻率或者電源就可以知道現(xiàn)在待測的電容值。
[0020]通過引入并選擇合適的可選的溫度補(bǔ)償電阻NTC1、NTC2可使電路在不同的溫度條件下輸出基本穩(wěn)定，降低電路的溫度漂移，有利于提高電路的靈敏度、分辨率、信噪比、線性度、穩(wěn)定性、可靠性和電路的工作溫度范圍。
[0021]如附圖2所示，本專利提供的電路圖可以使用運(yùn)算放大器來替代電路中的三極管Tl、三極管T2，以進(jìn)一步提高電路的穩(wěn)定性和可靠性。其連接方式如附圖2，其檢測極連接運(yùn)算放大器IC的輸出OA端，而背電極連接運(yùn)算放大器的反相輸入端。在這里Rl是負(fù)反饋電阻，可以調(diào)節(jié)整個(gè)電路的放大倍數(shù)，并提高電路的穩(wěn)定性，為了進(jìn)一步提高電路的穩(wěn)定性，這里使用一個(gè)晶振或陶瓷振蕩器來替代三極管電路的電容Cl。這樣電路降輸出一個(gè)頻率穩(wěn)定而震蕩幅值隨檢測電容變化而變化的交流信號(hào)。由于其頻率更為穩(wěn)定，可進(jìn)一步提高電路的EMC性能。此電路適用于高可靠性、低EMI的場合。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電容傳感器實(shí)現(xiàn)電路，其特征在于: 使用兩級(jí)三極管放大電路，第一級(jí)電路由電阻Rl、R2、三極管Tl構(gòu)成，其中Rl的一端連接電源VCC，另一端連接三極管Tl的集電極，電阻R2的一端連接三極管Tl的發(fā)射極，另一端連接到參考地，檢測極連接到三極管Tl的基極； 第二級(jí)電路由三極管T2和電阻R4構(gòu)成，三極管T2的集電極跟電源VCC相連，基極連接到三極管Tl的集電極，發(fā)射極跟電阻R4的一端相連，電阻R4的另一端跟參考地相連；電阻R3是第一級(jí)電路三極管Tl的偏置電阻，電阻R3的一端跟三極管T2的發(fā)射極相連，另一端跟三極管Tl的基極相連； 還包括電容Cl，其一端與三極管T2的發(fā)射極相連，另一端與三極管Tl的發(fā)射極相連。2.如權(quán)利要求1所述的一種電容傳感器實(shí)現(xiàn)電路，其特征在于:第二級(jí)電路還包括溫度補(bǔ)償電阻NTC2，三極管T2的發(fā)射極跟溫度補(bǔ)償電阻NTC2的一端相連，溫度補(bǔ)償電阻NTC2的另一端跟電阻R4的一端相連。3.如權(quán)利要求2所述的一種電容傳感器實(shí)現(xiàn)電路，其特征在于:還包括一個(gè)背電極，背電極與三極管T2相連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種電容傳感器實(shí)現(xiàn)電路，其中，使用兩級(jí)三極管放大電路，第一級(jí)電路由電阻R1、R2、三極管T1構(gòu)成，其中R1的一端連接電源VCC，另一端連接三極管T1的集電極，電阻R2的一端連接三極管T1的發(fā)射極，另一端連接到參考地，檢測極連接到三極管T1的基極；第二級(jí)電路由三極管T2和電阻R4構(gòu)成，三極管T2的集電極跟電源VCC相連，基極連接到三極管T1的集電極，發(fā)射極跟電阻R4的一端相連，電阻R4的另一端跟參考地相連。本實(shí)用新型提供的一種電容傳感器實(shí)現(xiàn)電路，同以前的阻容振蕩器相比，具有檢測靈敏度高，電路穩(wěn)定可靠的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G01R27/26
【公開號(hào)】CN204740293
【申請?zhí)枴緾N201520296701
【發(fā)明人】石雷鈞, 何銀芬, 徐守萬, 吳樹琴
【申請人】上海量度電子科技有限公司
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2015年5月8日