抗寄生干扰的小电容测量电路研究

在测量含有导电元素的多种成份的混合液体时，将需要抗寄生干扰的传感器，这是流体无损检测应用中迫切需要解决的理论和技术问题之一。带电元素的混合流体可用电容器模型来描述，因而问题变成抗寄生干扰的高频小电容测量。本文首先简要分析了现有的电容测量方法的优缺点，其中包括谐振法、电桥法、振荡法和充放电法。然后重点给出了一种新的抗寄生干扰的测量电路，文中包括全面考虑各种干扰的电路模型，传递函数，传感器灵敏度及实验结果。该电路具有结构简单、容易实现。

基于电容感测的盐水质量分数测量

采用基于电容式的传感技术,通过检测寄生电容容量的变化,实现准确检测盐水质量分数.将长条形金属薄片插入盐水中,当盐水质量分数发生变化时,金属薄片上的寄生电容会发生相应的变化.数字式的高精度电容感测传感器能够感知这种微弱变化,并将其转换为28 bit的二进制数数字量输出,再通过集成电路总线(inter-integrated circuit,IIC)接口传输到高性能微处理器STM32H743IIT6进行采集和处理.用桥式压力传感器制作的电子秤测量盐水质量,用串口超声波测距模块测量盐水液位高度.采用多传感器数据融合方法,计算得到准确的盐水质量分数.实验结果表明,该方法检测盐水分数的精度可达0.1%.

室温下纳米多孔氧化铝湿度传感器的研究

研究了纳米级多孔氧化铝为敏感膜的湿度传感器的制备、性能和感湿机理.用阳极氧化法制得纳米多孔氧化铝,用LCR测量仪研究了该传感器的电容和阻抗随湿度变化的特性,结果发现其电容特性和阻抗特性在33%～97%相对湿度(RH)范围内线性度很好.并用等效电路模型对传感器的复阻抗特性进行了分析,讨论了传感器的感湿机理.结果表明,在低湿下该传感器等效于一个R、C并联电路,以电子导电为主;在高湿下等效于两个R、C并联电路的串联,以离子导电为主.

电容式触觉传感器微电容检测电路设计

电容式触觉传感器在进行触觉压力检测时,传感器的电容变化值为pF和fF数量级,变化较快,难以准确检测。为了实现对电容式触觉传感器微弱电容的准确测量,分别采用电容数字转换芯片AD7746和运算放大电路设计了2种电容式触觉传感器微电容检测电路,然后分别对它们的性能指标进行实验对比测试。实验结果表明:选用AD7746芯片设计的微电容检测电路的性能指标优于运算放大器设计的微电容检测电路的性能指标,且电路简单、体积小、便于集成化,为电容式触觉传感器信号的读取提供参考。