[实用新型]一种电容测量系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子器件领域，尤其是一种用于注塑成型过程的高精度微小电容信号测量系统。

背景技术

在高分子成型过程中，特别是注塑过程，高分子熔体在注塑模具中的状态与最终注塑产品质量有着非常密切的关系。为了提高注塑过程的智能化水平，目前已有学者提出利用基于电容原理的面型电容传感器来在线实时检测高分子熔体在注塑模具中的状态，从而感知最终产品质量。在该测量系统中，用于电容信号测量的是电容计，只能提供数字信号，不能提供模拟信号，使用极为不方便，且价格较高，不利于进行推广。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是：提供一种使用方便、价格低和灵活的电容测量系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种电容测量系统，包括PCAP01-AD电容数字转换芯片、CPLD处理器、数模转换器、第一级差分运算放大器、第二级差分运算放大器、RS485串口、并行数字信号输出口、直流电压输出口和直流电流输出口，所述PCAP01-AD电容数字转换芯片的输出端均与CPLD处理器的输入端连接，所述CPLD处理器的输出端分别与并行数字信号输出口以及数模转换器的输入端连接，所述CPLD处理器还与RS485串口连接，所述数模转换器的输出端通过第一级差分运算放大器进而与第二级差分运算放大器的输入端连接，所述第一级差分运算放大器的输出端还与直流电压输出口连接，所述第二级差分运算放大器的输出端与直流电流输出口连接。

进一步，还包括电源模块，所述电源模块分别为PCAP01-AD电容数字转换芯片、CPLD处理器、数模转换器、第一级差分运算放大器及第二级差分运算放大器供电。

进一步，所述电源模块包括24V正电源、第一稳压器、第二稳压器、第三稳压器、第四稳压器，所述24V正电源的输出端与第一稳压器的输入端连接，所述第一稳压器的输出端分别与第二稳压器的输入端、第三稳压器的输入端、第四稳压器的输入端、第一级差分运算放大器的输入端和第二级差分运算放大器的输入端连接，所述第二稳压器的输出端与PCAP01-AD电容数字转换芯片的输入端连接，所述第三稳压器的输出端与数模转换器的输入端连接，所述第四稳压器的输出端与CPLD处理器的输入端连接。

进一步，所述第一稳压器和第四稳压器均为LM317稳压器，所述第二稳压器和第三稳压器均为LM3480稳压器。

进一步，所述PCAP01-AD电容数字转换芯片的输出端通过SPI总线与CPLD处理器的输入端连接,所述CPLD处理器的输出端通过SPI总线与数模转换器的输入端连接。

进一步，所述数模转换器为DAC1282数模转换器。

进一步，所述CPLD处理器采用5M2210ZF256I5N可编程逻辑器件。

进一步，所述第一级差分运算放大器为IN145差分运算放大器，第二级差分运算放大器为IN132差分运算放大器。

进一步，所述RS485串口采用SN65HVD1785RS-485收发器。

本实用新型的有益效果是：采用了CAP01-AD电容数字转换芯片，功能更可靠、使用更方便、成本较低；且包括RS485串口、并行数字信号输出口、直流电压输出口和直流电流输出口，能同时提供反映电容大小的数字信号和模拟信号，输出形式更加多样化，更加灵活。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型一种电容测量系统的原理框图；

图2为本实用新型电源模块的结构框图；

图3为本实用新型实施例一电容测量系统的电路原理图。

具体实施方式

参照图1，一种电容测量系统，包括PCAP01-AD电容数字转换芯片、CPLD处理器、数模转换器、第一级差分运算放大器、第二级差分运算放大器、RS485串口、并行数字信号输出口、直流电压输出口和直流电流输出口，所述PCAP01-AD电容数字转换芯片的输出端与CPLD处理器的输入端连接，所述CPLD处理器的输出端分别与并行数字信号输出口以及数模转换器的输入端连接，所述CPLD处理器还与RS485串口连接，所述数模转换器的输出端通过第一级差分运算放大器进而与第二级差分运算放大器的输入端连接，所述第一级差分运算放大器的输出端还与直流电压输出口连接，所述第二级差分运算放大器的输出端与直流电流输出口连接。