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傳感器原理及工程應(yīng)用第六組：楊建平田立鋒鄭博文邱麟稀陶岳黃正鄒強吳禮謙苑夢嬋馬海龍賈路文主講人：黃正5.4.3二極管雙T形交流電橋圖a是二極管雙T形交流電橋電路原理圖。e是高頻電源，它提供了幅值為U的對稱方波，VD1、VD2為特性完全相同的兩只二極管，固定電阻R1=R2=R，C1、C2為傳感器的兩個差動電容。e為負半周時：e為正半周時：

②若傳感器輸入不為0，則C1≠C2,I1≠I2,此時在一個周期內(nèi)通過RL上的平均電流不為零，因此產(chǎn)生輸出電壓，輸出電壓在一個周期內(nèi)平均值為

①傳感器無輸入時，C1=C2，R1=R2=R，則正半周和負半周流過負載的電流大小相等，方向相反，即一個周期內(nèi)流過負載的平均電流為零。當(dāng)RL已知，式中

(常數(shù))1、輸出電壓Uo不僅與電源電壓幅值和頻率有關(guān)，而且與T形網(wǎng)絡(luò)中的電容C1和C2的差值有關(guān)。2、當(dāng)電源電壓確定后，輸出電壓Uo是電容C1和C2的函數(shù)。3、電路的靈敏度與電源電壓幅值和頻率有關(guān)，故輸入電源要求穩(wěn)定。電路特點：①線路簡單，可全部放在探頭內(nèi)，大大縮短了電容引線、減小了分布電容的影響；②電源周期、幅值直接影響靈敏度，要求它們高度穩(wěn)定；③輸出阻抗為R，而與電容無關(guān)，克服了電容式傳感器高內(nèi)阻的缺點；④適用于具有線性特性的單組式和差動式電容式傳感器。

基本原理：是以一高頻方波為信號源，通過一環(huán)形二極管電橋，對被測電容進行充放電，環(huán)形二極管電橋輸出一個與被測電容成正比的微安級電流。原理線路如圖所示：

5.4.4環(huán)形二極管充放電法圖5-14環(huán)形二極管電容測量電路原理圖Cx——被測電容Cd——調(diào)零電容C

——濾波電容A——直流電流表傳感器原理與應(yīng)用環(huán)形二極管電容測量電路原理圖e為正半周時：A到C的電荷量：q1=Cd(E2-E1)傳感器原理與應(yīng)用環(huán)形二極管電容測量電路原理圖e為負半周時：C到A的電荷量：q2=Cx(E2-E1)

由C點流向A點的平均電流為

由A點流向C點的平均電流為

流過此支路的瞬時電流的平均值為f為方波頻率式中,ΔE為方波的幅值，ΔE=E2-E1。令Cx的初始值為C0，ΔCx為Cx的

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