数字电桥电容测量模块

摘要

本发明提出的一种数字电桥电容测量模块，通过下述技术方案予以实现：平衡桥臂与测量桥臂交流信号相位差180°组成数字平衡机构；激励源单元产生3种信号，其中0°相位驱动信号驱动同步放大电路把正交滤波测量信号送入零位平衡单元产生再平衡监控信号；AC参考信号驱动电容平衡桥臂电路，AC激励信号分时驱动BITE检测桥臂电路，把平衡桥臂与测量桥臂两个相位差180°的交流信号通过求和电路求和，经带通滤波电路滤波为0°、90°相位驱动信号，CPU控制单元对零位平衡单元中的D/A转换器进行平衡控制，用D/A转换器的数据与CPU控制单元内预存的理论数据进行比较，CPU控制单元以检测到平衡桥臂与测量桥臂达到平衡时的D/A转换器数据作为当前测量的电容值。

主权项

1.一种数字电桥电容测量模块，包括：激励源单元、电容平衡桥臂电路、电容测量桥臂电路、BIT自检测桥臂电路、求和电路、同步放大电路，零位比较单元和CPU控制单元，其特征在于：电容平衡桥臂电路和电容测量桥臂电路中的平衡桥臂与测量桥臂交流信号相位差180°组成数字平衡机构；激励源单元产生0°相位驱动信号、AC参考信号和AC激励信号，0°相位驱动信号驱动同步放大电路把实现的正交滤波测量信号送入零位平衡单元产生再平衡监控信号；AC参考信号驱动电容平衡桥臂电路，AC激励信号分时驱动BITE检测桥臂电路，把平衡桥臂与测量桥臂两个相位差180°的交流信号通过求和电路求和，经带通滤波电路滤波为0°、90°相位驱动信号，CPU控制单元根据接收到的再平衡监控信号，对零位平衡单元中的D/A转换器进行平衡控制，用D/A转换器的数据与CPU控制单元内预存的理论数据进行比较，CPU控制单元以检测到平衡桥臂与测量桥臂达到平衡时的D/A转换器数据作为当前测量的电容值，如权利要求1所述的数字电桥电容测量模块，其特征在于：AC参考信号驱动由相移调整电路、D/A转换调整电路及平衡电容组成的平衡桥臂；AC激励信号驱动由被测量电容组成的测量桥臂及由BIT自检测电容与BIT自检测电阻组成的BITE检测桥臂。