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图尔克TURCK电容传感器安装方式使用

发布时间:2021-08-17   点击次数:65次

图尔克TURCK电容传感器安装方式使用:

折叠电容传感器的测量方法

有多种测量电容的方法。但只有运算电容法适合自动在线测量。应用中使用较多的有直流充放电法和交流法。从信号处理过程来看,充放电法与交流法并无本质区别。

相控整流电路对输入噪声信号的频谱产生搬移的作用。低频噪声成分被搬移到高频段,高频噪声成分被搬移到低频段。

相控整流输出的信号将被送入到低通滤波器中处理。输出噪声信号中的高频成分将被滤除掉。因此,相控整流电路输入信号中的低频噪声不会对最终测量结果产生影响。而(2n-1)fc附近的噪声将被搬移到低频出,影响最终测量结果。

为使测量电路有较高的分辨率,应使输入到相控整流电路的信号有较大的幅度,并有较高的信噪比。

前级放大电路,不但将信号放大,同时也引入了噪声。放大电路引入的噪声是由放大电路本身决定的。信号经过一级处理电路后,将加入固定幅度的噪声。因此,在输出信号幅度一定时,信号的信噪比与信号的平均值成正比。

充放电法,在施加方波激励时,交流放大输出的是窄脉冲,信号占空比很低。因此,信噪比也很低。其次,放大脉冲信号要较大的带宽,高次谐波两侧的噪声也将被相控整流器搬移到低频段,加大了低频噪声。

交流法,使用单频率正弦信号作为激励。信号平均值大,因而能得到较高的输出信噪比。同时,由于所处理的信号为单一频率正弦信号,可以使用窄带带通放大器,减小放大器引入的噪声,进一步输出信号的信噪比。

交流法测量变换电路可以得到更高的分辨率。而电路结构并不会比充放电法复杂。因此选用交流激励信号来构成本测量系统。

折叠激励电路设计

激励电路输出固定频率的正弦波。要求正弦波频率、幅度、相位恒定,便于同后级相控整流驱动信号同步,便于在大范围内调整与相控整流驱动信号的相对相位。

本设计中,使用高精度、低噪声基准稳压源保证生成的脉冲信号幅度的稳定。使用温补振荡器产生高频高稳定度的信号,通过分频得高频率稳定度、低相位抖动的到控制信号。然后经过带通滤波放大得到激励信号输出。

折叠电压基准源的选择

理想的电压基准源应该是内阻为零,不论电流是流进去还是流出来,都应当保持输出电压恒定。内阻为零的基准源是不存在的,然而内阻只有毫欧数量级的基准源是可以做得到的。基准源的工作原理、参数和选择方法,对于系统设计是一个颇为重要的因素。

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