魏星玥傳感器.doc

傳感器的實驗報告 課題名稱： 電容式傳感器 班 級 ： 05131101 姓 名 ： 魏星玥 學(xué) 號 ： 0513110105 1、 電容式傳感器用于差動電容量變化的測量2、如上脈沖寬度電路的原理圖2、 電容脈沖寬度調(diào)制電路的基本原理電路各點波形如圖（b）所示，此時uA、uB脈沖寬度不再相等，一個周期(T1+T2)時間內(nèi)的平均電壓值不為零。此uAB電壓經(jīng)低通濾波器濾波后， 可獲得Uo輸出式中： U1觸發(fā)器輸出高電平； T1、T2Cx1、Cx2充電至Ur時所需時間。由電路知識可知 把平行板電容的公式代入式，在變極板距離的情況下可得式中, d1、d2分別為C1、C2極板間距離。當(dāng)差動電容C1= C2=C0，即d1=d2=d0時，Uo=0；若C1C2， 設(shè)C1 C2 ，即d1=d0-d, d2=d0+d, 則有設(shè)C2 C1 ，即d1=d0-d, d2=d0+d, 則有同樣， 在變面積電容傳感器中， 則有由此可見，差動脈寬調(diào)制電路適用于變極板距離以及變面積差動式電容傳感器，并具有線性特性，且轉(zhuǎn)換效率高，經(jīng)過低通放大器就有較大的直流輸出，調(diào)寬頻率的變化對輸出沒有影響。 脈沖寬度調(diào)制電路電壓波形三、簡介工業(yè)現(xiàn)場控制當(dāng)中，經(jīng)常要用到一些可變的直流電壓，而一般的直流電源其值是固定不變的，為了得到可變的直流電壓，我們一般采用脈寬調(diào)制控制電路，也就是我們通常所說的PWM控制電路。該電路是利用半導(dǎo)體功率晶體管或晶閘管等開關(guān)器件的導(dǎo)通和關(guān)斷，把直流電壓變成電壓脈沖列，控制電壓脈沖的寬度或周期達到變壓目的，或者控制電壓脈沖寬度和脈沖列的周期以達到變壓變頻的目的的一種變換電路，多用在開關(guān)穩(wěn)壓電源、不間斷電源(UPS)以及交直流電機調(diào)速等控制電路中。脈寬調(diào)制控制電路的工作原理+N-R2R3RPR1RLUPu0ucUbECULVVD圖 PWM控制電路原理基本的脈寬調(diào)制控制電路包括電壓-脈寬變換器和開關(guān)式功率放大器兩部分，如上圖所示。運算放大器N工作在開環(huán)狀態(tài)，實現(xiàn)把連續(xù)電壓信號變成脈沖電壓信號。二極管VD在V1關(guān)斷時為感性負載RL提供釋放電感儲能形成續(xù)流回路。N的反相端輸入三個信號：一個是鋸齒波或三角波調(diào)制信號up，其頻率是主電路所需的開關(guān)調(diào)制頻率，一般為14kHz；另一個是控制電壓uk，其極性與大小隨時可變； 再一個是負偏置電壓u0，其作用是在Uc0時通過Rp的調(diào)節(jié)使比較器的輸出電壓Ub為寬度相等的正負方波。當(dāng)Uc0時，鋸齒波過零的時間提t(yī)t2T2TTTT+T+OOuLuLULULEE前，結(jié)果在輸出端得到正半波比負半波窄的調(diào)制方波。當(dāng)Uc0時，鋸齒波過零的時間后移，結(jié)果在輸出端得到正半波比負半波寬的調(diào)制方波。 PWM控制負載的波形圖PWM信號加到主控電路的開關(guān)管V的基極時，負載RL兩端電壓uL的波形