[发明专利]一种用于纳升级液位传感器的微弱电容检测电路

摘要

一种用于纳升级液位传感器的微弱电容检测电路，采用闭环模态局域化测量原理，第一振荡回路、第二振荡回路、耦合电容和反相放大电路输入连接，反相放大电路输出通过反馈回路和带通滤波器输入相连，带通滤波器输出和第一振荡回路、第二振荡回路连接，当液位发生改变时，导致输出电容发生变化，变化的电容ΔC并联在振荡回路的电容两端；第一振荡回路连接有第三缓冲器，第二振荡回路连接有第三缓冲器，第一振荡回路、第二振荡回路、耦合电容公共端连接有第一缓冲器，振荡回路不需要外接变频的交流驱动电压信号，只需给各个放大器提供直流工作电压；本发明实现在线实时监测电容变化，能够方便、快速、精确的读出电容式液位传感器微弱电容的变化情况。

主权项

1.一种用于纳升级液位传感器的微弱电容检测电路，其特征在于：采用闭环模态局域化测量原理，包括电容C₃、C₄，电容C₃、C₄串联连接后，与依次串联的电阻R₁、电感L₁、电容C₁并联，同时与依次串联的电阻R₂、电感L₂、电容C₂并联，其中电容C₄右端与电容C₁、电容C₂右端相连，电容C₃左端与电阻R₁、电阻R₂左端相连，电容C₃、C₄串联构成耦合电容(6)；电阻R₁、电感L₁、电容C₁与串联的电容C₃、C₄构成第一振荡回路(1)，电阻R₂、电容C₂和电感L₂与串联的电容C₃、C₄构成第二振荡回路(2)；电容C₃、C₄公共端共地，第一振荡回路1、第二振荡回路2中电容C₁、C₂、C₄的右端通过电阻R₃输入到第一放大器(Op‑amp)反相输入端，第一放大器反相输入端和电阻R₄一端相连，电阻R₄另一端和第一放大器输出端相连，第一放大器同相输入端接地，电阻R₃、R₄和第一放大器构成反相放大电路(3)；反相放大电路(3)输出端通过反馈回路(4)和带通滤波器(5)输入端相连，带通滤波器(5)输出端和分压电阻R₅一端连接，分压电阻R₅另一端和电阻R₁、电阻R₂左端连接；当液位改变时，导致输出电容发生变化，变化的电容ΔC并联在电容C₂两端；电容C₃、电阻R₁、电阻R₂左端连接有第一缓冲器(7)，电阻R₁和电感L₁之间连接有第三缓冲器(9)，电阻R₂和电感L₂之间连接有第二缓冲器(8)。