基于差动式电容传感器的车辆载荷检测系统
3 电容测量电路
差动式电容载荷传感器是将被测载荷的变化转换为电容量的变化输出，而电容传感器所产生的电容量很微小，电容极板引线与地之间产生的杂散电容往往大于被测电容。因此小电容转换测量技术一直被人们所重视。然而，一般的检测电路结构比较复杂，精确度较低，不能满足测量要求。为了提高测量的灵敏度，针对差动式电容载荷传感器，在基于四相检测技术的电荷转移式电容检测电路的基础上，设计采用了差动脉冲宽度调制集成测量电路，该电路具有集成度高、实现了电容传感器头有源化、输出脉冲方波、省去高频激励信号源、功耗低、抗干扰能力强、分辨率高等特点，尤其适合差动式电容传感器的测量。其内部结构框图如图3所示，图中的虚线框内为差动式电容传感器的两个可变电容C1和C2。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/161994.htm
工作原理如下：设直流电源接通时，Q端为高电平，
端为低电平，则信号控制单元使充放电网络1向电容C1充电，C1上电压渐升，一旦达到电路控制电平值，信号处理单元使Q端立即变为低电平，而端为高电平；此时，电容C1上的电压经充放电网络1迅速放电至零，同时信号控制单元使充放电网络2向电容C2充电，C2上电压渐升，一旦达到电路控制电平值，信号处理单元再次使Q端为高电平，端为低电平；于是又开始下一周期的C1充电C2放电，……，如此周而复始，在差动脉冲宽度调制集成电路的输出端各产生一串其宽度受C1和C2电容变化量控制的矩形方波。当C1=C2时，Q和端电压波形反相对称，从Q端与端取出的两个平均值电压之差将等于零。当被检测的载荷使电容C1>C2时，两输出端的电压平均值之差为：
(其中V1为充电网络输入的电压值)，可获得较好的线性度。
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