基于CDC技术和虚拟仪器的液态物质相对介电常数测定仪的研制

  • 格式:pdf
  • 大小:359.86 KB
  • 文档页数:5
楠 等 提 出 了一 种利 用 可 编 程 电 容/ 压 转 换 集 成 电
常数电容传感器 , 其原理 是在电容几何 规格不变 的
情 况 下 , 测 物 理 量 通 过 影 响 电 容 极 板 问 的 电介 质 被
的介电常数来改变电容传感器 的 电容值 。 电容式 传 感器在化工产品特别是 石油产 品的水分 、 流量 以及 料位测量 中的应用较为广泛 。 电容检测 的调理电路 , 主要可以分为两种类型 :
容 只进 行 一次 充 放 电 即 可 完 成 对 被 测 电 容 的 测 量 ;
C C技术示意图如图 1 D 所示 。
④基于电荷放大原理 的电容测量 电路 , 其是通 过测
量 极板 上 的激 励 信 号 所感 应 出的 电 荷量 而 得 到 所 测
电容值 , 例如 , 杨三序 。研究的基 于四相检测技术的 。 微电容传感器 ; ⑤其它 检测方 法 , V f 换法 、 如 /转 电 路相位检测法 、 — A D转换法以及 P WM法等。
检 测 与 仪 表
化 动 及 表 203 7: ~ 工自 化 仪 ,0 ,7 )26 1 (6 5
Co to n nsr nr la d I tume t n Ch m ia n sr n si e c lI du ty
基 于 C C技 术和虚 拟仪 器 的 液态 物 质 D 相 对 介 电 常 数 测 定 仪 的研 制
列芯片。
电介质 的相对介 电常数 s 是 反映材 料特性 的
重要 参 数 … , 是静 电学 、 电磁 学 、 电工 学 、 子 学和 材 电
料科学 中的一个重要物 理量 。 量 电介质 的相对介 测 电常数的一般方法是 0 , 将被测 物质作为 电容传感 器的一部 分 , 通过测量电容 的方法来实现。 电容值 的 测量实质是电容传感器 的一种检测应用 , 即变 介 电
林 国美 , 冯新 泸 管 亮 ,
(. 1南京军 区 联勤部 , 南京 20 3 ;. 10 7 2 后勤工程学院 军事油料应用与管理工程系 , 重庆 4 1 1 ) 0 3 1
摘 要 : 提 出 了一种 基 于 电容 数 字 转换 器 ( D 技 术 和 虚 拟 仪 器 检 测 方 法 , 计 了 一 种 基 于 P B技 术 的 叉 C C) 设 C 指 电容液 体 物 质 检 测 传 感 器 , 以 此 为 基 础 研 制 了液 态物 质 相 对 介 电 常数 测 定 仪 器 。 仪 器采 用 的 C C 芯 片 为 并 D
A 74 虚 拟仪 器数 据 采 集卡 为 U B 0 8 设 计 实现 了 A 74 D 75, S 60 , D 7 5芯 片 宽 范 围 电容 检 测 的 硬 件 电路 。 通 过 对 几 种 液
态物质相对介 电常数的检测 结果来看 , 器具有较好的检测 准确性和重复性。 仪
关键词 : 液 态物质 ; 相对介 电常数 ; 电容数 字转换 器( D ) 虚拟仪 器 CC;
中图 分 类 号 : M 3 文献 标 识 码 : 文 章 编 号 : 0033 (0 0 0 - 6 4 T 94 A 10 —9 2 2 1 )70 2 3 0 4
1 引 言
器 ( aai net Dg a C ne e C C , 主要是 C pc ac— 。i t ovr r D ) 其 t o il t 由美 国模拟器 件 ( D ) 司推 出的基 于 ∑・ A I公 △体 系 架构 的 A 74 、 D 76 A 7 4 D 75 A 74 、 D 7 7及 A 7 4 D 12等系
() 2 专用的集成 电路 。专用 的电容 检测集成 电
路可以分为两种类别 。一种 是 电容/ 电压 转换集 成
图 1 电 容数 字转 换 器
C C的主要优点是具有很 高 的噪声抑 制能力 、 D
芯片 , 例如瑞士 X M C E IS公 司的可 编程低 功耗 电容 传感器调节芯片 X 2 O 、 E 0 4 德国 A E O 3X 2 0 , MG公 司
电路 X 20 E 0 4芯 片的 电容传 感器 信号 调理新 方法 。 郭彦蕊等 将 A 7 4 应用 于油井含水率检 测电路 D 75 中, 梁胜等 也 设计 了基于 A 74 D 75的无接触 式电 容式角度传感 器 , 坚刚 等 研究 了基 于 A 74 马 D 76
的 电容 法 问 隙测 量 方 法 。 本文 利用 C C芯 片 A 74 D D 75实现 了电容 的检测 。 2 C C 技 术及 A 74 D D 7 5芯 片介 绍
从 电路实现和检测 准确性来 说 , 专用 的电容检
测集 成 芯 片 逐 渐 得 到重 视 和广 泛 应 用 。 王献 峰 等
研究 了基 于 C V 2 A 44的变压 器油微 水检测 , 丁振荣 等 研制 了基 于 C V 2 A 44的油 品含 水 率 在线 测量 仪 。蒋家云等 建 立 了一种基 于二元 调宽 式信 号 拾取专用集 成 电路 B 50 H 0 1的微 电容 检测 平 台, 谢
的 C V 1 、 A 4 4系列 ; 一 种 是 电 容 数 字 转 换 A 44 C V 2 另
收 稿 日期 :0 0 3-5 修 改 稿 ) 2 1422术 和虚拟仪 器的液态物质相对介电常数 测定仪的研制 基 D
() 1 分立元 件法 。 目前 的相关 研究 较多 , 究 研
重 点是 解 决 微 小 电容 的检 测 问题 。按 照 检 测 或 转 换
原理来分类 , 其典型检 测电路主要有 ’ : / ①C V转 换测量 电路 , 主要包括充/ 放电电容测量电路和交 流
锁相放大 电容测量 电路两种 ; c电桥 电容测 量方 ②A 法; ③基于 V T变换 的 电容 测量 电路 , 对被 测 电 / 其