基于容抗法的瞬时液膜厚度测量系统设计
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2．2．2 有源全波整流电路
整流元件用的是二极管，而二极管是一个非线性元件，特别是在小信号的情况下，这种非线性尤其严重。从理论上分析，二极管在放大器的反馈支路上，小信号先被运算放大器放大了近A0倍(开环增益)，然后再送给二极管，这使二极管导通时的开启电压相对应地减少了A0倍，这样就可明显扩大线性范围，其非线性可得到一定的克服。所以设计中，采用有源整流方案，整流电路如图5所示。本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/193671.htm
整流过程：由于A2接成电压跟随器的形式，所以它的输出波形是正弦波形，该输出波形再通过二极管VD7之后只剩正半波，A1、VD5、VD6、R5、R6、R7组成负半波整流的电路形式，两者的输出信号相位相差正好是180°，则两者的迭加波形输出正好就是全波了。
为了得到对称的整流输出波形，需要R5=R6匹配，而R8=R9是为了减小放大器偏置电流的影响，它们的失配仅影响电路的平衡。在整流二极管的选择上，由于硅管的正向电阻大，所产生的正向压降大，使之在小信号的情况下，有一定的补偿，而且硅管的温度稳定性比较好。为此我们选用的是快速整流二极管1N4148。
2．2．3 二阶低通有源滤波电路
本系统测量的分层流和环状流界面波信号频率一般小于25Hz，而干扰的噪声频谱则分布在比较高的频段，故采用低频增益为1的二阶低通有源滤波器。原理图如图6所示。
滤波器的截止频率不宜选择太高，因截止频率愈低，愈能有效地抑制噪声干扰。KangKim(1992)研究认为：对于100kHz的信号，5kHz的截止频率不会对频率小于1kHz的任何信号引入明显的变形和扭曲。而分层流和环状流界面波信号频率一般小于25Hz，所以5kHz的截止频率对界面波没有影响。故本低通滤波器的截止频率选为5kHz，若取R10=R11=R，C1=2C2=2C，则可以求得截止频率：
根据式(5)即可确定滤波元件R和C的参数值。
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