一种测量微小差分电容的检测电路

摘要

一种测量微小差分电容的检测电路，包括选频电路、锁相环跟踪电路、逻辑门电路和低通滤波电路；其中，选频电路和锁相环跟踪电路组成谐振单元，该谐振单元的谐振频率由待测差分电容的大小决定。由差分电容构成的两组谐振单元在后端逻辑门电路和低通滤波电路的作用下可以实现正比于差分电容大小的频率输出。本发明检测精度和输出线性度高，温漂小，抗干扰能力强；电路结构简单，便于工程化和集成电路制作。本发明适用于医疗器械、安防探测、惯性器件、流体特性测量领域中基于微小差分电容敏感机理的测量。

主权项

一种测量微小差分电容的检测电路，其特征在于：包括两个谐振单元、逻辑门电路和低通滤波电路；每个谐振单元由选频电路和锁相环构成，选频电路由电感电容构成；待测差分电容的组分电容Cx1，Cx2分别接入两个选频电路，作为选频电路中的电容环节，两组谐振单元输出电压信号至逻辑门电路，从逻辑门输出的PWM波经过低通滤波器后输出正弦信号，其频率正比于待测差分电容大小；所述的选频电路由电感电容串联组成，或由电感电容并联组成；所述的谐振单元中锁相环输出端电压UVCO1分为两路，一路至选频电路输入端，使锁相环的输出电压UVCO1输入至选频电路；另一路连至锁相环输入端，电压UVCO1同时作为锁相环的一路输入；选频电路输出端和锁相环输入端相连接，选频电路输出电压UOutput1作为锁相环的另一路输入；锁相环的施密特输出端和逻辑门输入端连接，使锁相环的施密特输出端的方波电压信号作为逻辑门电路的输入；所述的锁相环选用集成锁相环芯片，由相位比较单元、压控振荡器和施密特触发器构成；所述的逻辑门电路采用高速异或门芯片。