[发明专利]一种微弱电容变化测量电路

权利要求书

1.一种微弱电容变化测量电路，包括：CV转换电路、放大电路、模拟乘法器、低通滤波器和移相电路；激励信号正弦波输入到CV转换电路和移相电路的输入端，CV转换电路输出端连接到模拟乘法器第一输入端，移相电路输出端连接模拟乘法器第二输入端；模拟乘法器输出端连接低通滤波器输入端；低通滤波器输出最终有用信号。

2.根据权利要求1所述的微弱电容变化测量电路，其特征在于，所述CV转换电路包括：运算放大器U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1、电容传感器CX；第一电阻R1的一端和第二电阻R2的一端共同连接至CV转换电路输入信号，第一电阻R1的另一端连接至运算放大器U1的同相输入端，第二电阻R2的另一端连接至运算放大器U1的反相输入端；第三电阻R3的一端和第一电容C1的一端共同连接至运算放大器U1的同相输入端，第三电阻R3的另一端和第一电容C1的另一端共同连接至地；第四电阻R4的一端和电容传感器CX的一个输入端共同连接至运算放大器的U1的反相输入端，第四电阻R4的另一端和电容传感器CX的另一个接入端共同连接至运算放大器U1的输出端；运算放大器U1的输出端为CV转换电路输出端。

3.根据权利要求1所述的微弱电容变化测量电路，其特征在于，所述CV转换电路包括：运算放大器U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4，第一电容C1、电容传感器CX、寄生电容补偿电容Cs1、寄生电容补偿电容Cs2；第一电阻R1的一端和第二电阻R2的一端共同连接至CV转换电路输入信号，第一电阻R1的另一端连接至运算放大器U1的同相输入端，第二电阻R2的另一端连接至运算放大器U1的反相输入端；第三电阻R3的一端和第一电容C1的一端共同连接至运算放大器的U1的同相输入端，第三电阻R3的另一端和第一电容C1的另一端共同连接至地；第四电阻R4的一端和电容传感器CX的一个输入端共同连接至运算放大器U1的反相输入端，第四电阻R4的另一端和电容传感器CX的另一个接入端共同连接至运算放大器U1的输出端；寄生电容补偿电容Cs1一端连接至运算放大器的U1的同相输入端，另一端接地；寄生电容补偿电容Cs2一端连接至运算放大器的U1的反相输入端，另一端接地；运算放大器U1的输出端为CV转换电路输出端。

4.根据权利要求1所述的微弱电容变化测量电路，其特征在于，所述CV转换电路包括：运算放大器U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、电容传感器差动电容Cx1、电容传感器差动电容Cx2、寄生电容补偿电容Cs1、寄生电容补偿电容Cs2；第一电阻R1的一端和第二电阻R2的一端共同连接至CV转换电路输入信号，第一电阻R1的另一端连接至运算放大器U1的同相输入端，第二电阻R2的另一端连接至运算放大器U1的反相输入端；第三电阻R3的一端和传感器差动电容Cx2的一端共同连接至运算放大器U1的同相输入端，第三电阻R3的另一端和传感器差动电容Cx2的另一端共同连接至地；第四电阻R4的一端和传感器差动电容Cx1的一个输入端共同连接至运算放大器的U1的反相输入端，第四电阻R4的另一端和传感器差动电容Cx1的另一个接入端共同连接至运算放大器U1的输出端；寄生电容补偿电容Cs1一端连接至运算放大器的U1的同相输入端，另一端接地；寄生电容补偿电容Cs2一端连接至运算放大器的U1的反相输入端，另一端接地；运算放大器U1的输出端为CV转换电路输出端。

5.根据权利要求2所述的微弱电容变化测量电路，其特征在于，所述第一电容C1和电容传感器CX对称布置、电容材质及结构相同、走线对称。

6.一种微弱电容变化测量电路，包括：CV转换电路、放大电路、电子开关乘法器、低通滤波器、移相电路和过零比较器；激励信号正弦波输入到CV转换电路和移相电路输入端，CV转换电路输出端连接到电子开关乘法器第一输入端；移相电路输出端连接过零比较器输入端，过零比较器输出端连接电子开关乘法器的第二输入端；电子开关乘法器输出端连接低通滤波器输入端；低通滤波器输出最终有用信号。