[发明专利]一种电容位置传感器检测电路

说明书

本发明公开了一种电容位置传感器检测电路，包括电容传感头、脉冲调宽电路、滤波电路、上电防死锁电路、工作范围调节电路、输出驱动和碰撞检测电路，电容传感头连接到脉冲调宽电路，脉冲调宽电路用于得到被测量工件位置相关的脉冲调宽信号，上电防死锁电路用于防止电路死锁状态的出现，滤波电路用于将该信号转换成电压信号并去除噪声，工作范围调节电路方便用户调整可探测的电容变化范围，输出驱动用于提供稳定的电压输出以供后续控制系统使用，碰撞检测电路用于提供碰撞输出指示。本发明克服了传统脉冲调宽电路稳定性的缺陷，实现了低成本，高稳定性，高可靠性的电容位置检测。

技术领域

本发明涉及检测电路相关领域，具体为一种电容位置传感器检测电路。

背景技术

电容位置传感器常用于各种工业激光加工应用，传感头与金属加工工件之间的电容随着二者间距的改变发生相应变化，这个电容值被电容位置传感器获取，从而使得激光加工系统可以自动调整激光器与工件之间的距离。最常见的电容位置传感器需要一个稳定高频交流电源，这给方案的实现和探测量的获取带来了困难，提高了系统成本。现设计一种的电容位置传感器检测电路，该电路基于脉冲调宽原理，避免了对高频交流电源的需求，检测输出量为电压输出，降低了后续控制电路的需求，克服了传统脉冲调宽电路稳定性的缺陷，实现了低成本，高稳定性，高可靠性的电容位置检测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电容位置传感器检测电路，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电容位置传感器检测电路，包括电容传感头、脉冲调宽电路、滤波电路、上电防死锁电路、工作范围调节电路、输出驱动和碰撞检测电路，所述电容传感头连接到脉冲调宽电路，所述脉冲调宽电路用于得到被测量工件位置相关的脉冲调宽信号，所述上电防死锁电路用于防止电路死锁状态的出现，所述滤波电路用于将该信号转换成电压信号并去除噪声，所述工作范围调节电路方便用户调整可探测的电容变化范围，所述输出驱动用于提供稳定的电压输出以供后续控制系统使用，所述碰撞检测电路用于提供碰撞输出指示，所述脉冲调宽电路包括电阻R1、R2，二极管D1、D2，电容C1、C30，高稳定参考电源LM4040BIM3-2.5、比较器LM2903AVQPWRQ1、或门SN74LVC1G32DBV、触发器SN74LVC2G74DCT和运算放大器AD706，所述R2和D2对传感头电容充放电，所述R1和D1对电容C1,C30充放，所述高稳定参考电源LM4040BIM3-2.5、比较器LM2903AVQPWRQ1、或门SN74LVC1G32DBV、触发器SN74LVC2G74DCT用于获得脉冲调宽信号，所述运算放大器AD706用于将获得的脉冲缓冲调宽信号转换成电压信号，所述脉冲调宽电路中的比较器LM2903AVQPWRQ1通过或门SN74LVC1G32DBV为D触发器SN74LVC2G74DCT提供时钟输入。

优选的，所述脉冲调宽电路中的电容C45用于去除时钟信号上的高频毛刺。

优选的，所述工作范围调节电路包括电位器，所述电位器用于用户调节调节偏置电压。

优选的，所述上电防死锁电路包括三极管Q2、电阻R34、R33和电容C4。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明一种电容位置传感器检测电路通过设置的脉冲调宽电路使得触发回路具有一致性，提高了系统的稳定性，减小了系统噪声，防止了系统误动作带来的死锁，同时设置的上电防死锁电路能够实现防止上电死锁的功能，设置有工作范围调节电路方便用户调整可探测的电容变化范围，使其工作在最佳工作点，本发明操作简单，克服了传统脉冲调宽电路稳定性的缺陷，实现了低成本，高稳定性，高可靠性的电容位置检测。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的脉冲调宽电路；

图3为本发明的上电防死锁电路；

具体实施方式