文档介绍：课程设计报告
题目: 传感器转换电路仿真及差动电容传感器转换电路设计

燕山大学课程设计(论文)任务书
院(系): 电气工程学院基层教学单位: 自动化仪表系

100103020112
学生姓名

专业(班级)
仪表2班
设计题目
传感器转换电路仿真及差动电容传感器转换电路设计
设
计
技
术
参
数
1测量范围0-5mm;
2输出电压0-10V;
3极板面积4cm2;
4灵敏度:
5精度:
6迟滞误差:
设
计
要
求
1学习电路仿真软件Circuit Design ;
2设计与仿真调试各种传感器转换电路;
3设计差动电容位移传感器交流电桥转换电路;
4电容传感器转换电路调试;
5撰写报告、完成答辩。
工
作
量
第17-18周(完成资料查阅、方案设计、电路仿真、硬件调试、测试及误差分析等内容)
工
作
计
划
设计时间共10天。
第1-2天资料查阅(图书馆及网络);理论工作原理学习。
第3-4天设计方案制定。
第5-6天电路仿真,各器件选型。
第7-8 传感器转换电路调试。
第9-10天撰写报告,完成答辩。
参
考
资
料

杨宝清,孙宝元. 传感器及其应用手册. 2004年
单成祥. 传感器的理论与设计基础及其应用. 国防工业出版社. 1999年
殷淑英.
指导教师签字
童凯
基层教学单位主任签字
谢平
说明:此表一式四份,学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。
燕山大学课程设计评审意见表
指导教师评语:
1、认真、很好的完成课设各阶段的任务。【】
2、能够较好的完成课设各阶段的任务。【】
3、能够按时完成课设各阶段的任务。【】
4、不按时完成课设各阶段的任务。【】
成绩: 指导教师:

答辩小组评语:
1、全面、得体的回答老师的提问。【】
2、能够简要回答老师的提问。【】
3、能够回答部分老师的提问。【】
4、不能回答老师的提问。【】
成绩: 组长:

课程设计总成绩:
答辩小组成员签字:

目录
第1章
摘要……………………………………………………1
第2章
引言……………………………………………………2
第3章
基本原理………………………………………………3
第4章
参数设计及运算………………………………………5
结构设计…………………………………………5
电容设计与计算…………………………………8
其他参数的计算………………………………10
测量电路的设计………………………………12
第5章
误差分析……………………………………………14
第6章
结论…………………………………………………16
心得体会……………………………………………17
参考文献……………………………………………18
摘要
差动式电容传感器灵敏度高、非线性误差小同时还能减小静电引力给测量带来的影响并能有效的改善高温等环境影响造成的误差因而在许多测量场合中被广泛应用。把被测的机械量如位移、压力等转换为电容量变化的传感器。它的敏感部分就是具有可变参数的电容器。本设计采用变压器电桥测试电路将电容变化转化为电压变化电容式传感器的电容值十分微小必须借助信号调理电路将微小电容的变化转换成与其成正比的电压、电流或频率的变化,这样才可以显示、记录以及传输出。因此,本设计中采用了运算放大器、二极管整流电路以及二阶低通滤波器等电路设计并对这些单元电路进行了原理分析,通过参数的确定实现位移向电压的转变。在本次设计中还涉及了测量过程中的误差分析从而保证了测量的精度和准确度。
引言
在科学研究和工业生产中,电容式传感器已经成为非常重要的一种测试装置,在位移、压力、物质成分、物位、加速度等参量测试中都有着广泛的应用。电容式传感器具有结构简单、非接触测量、灵敏度高、动态响应特性好、稳定性好等优点。电容式传感器的输出信号与被测量的变化有着直接的关系,而且,通常都非常微弱。因此,如何将微小电容变化测量出来,传感器后续的检测电路就显得非常重要。目前,已有不少学者提出了一些解决方法,如,谐振法、振荡法、开关电容法、AC电桥法、运算放大器检测法等。本文将介绍一种基于运算放大器、二极管整流、二阶低通滤波技术的差动电容式小位移传感器的检测电路。