專利名稱：電容式差壓傳感器的輸出測量電路及測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種傳感器信號處理方法，特別是涉及一種電容式差壓傳感 器中的輸出測量電路及對應(yīng)的實現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
用電測法測量非電學(xué)量時，首先必須將被測的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量而后輸入之。通常把非電學(xué)量變換成電學(xué)量的元件稱為變換器；根據(jù)不同非電 學(xué)量的特點設(shè)計成的有關(guān)轉(zhuǎn)換裝置稱為傳感器，而被測的力學(xué)量(如位移、 力、速度等)轉(zhuǎn)換成電容變化的傳感器稱為電容傳感器。電容式傳感器廣泛 應(yīng)用在位移、壓力、流量、液位等的測試中。電容式傳感器的精度和穩(wěn)定性 也日益提高。電容式差壓傳感器，其核心檢測部件把外加的兩個不同壓力信號轉(zhuǎn)換為 各個相應(yīng)的電容變化，后部檢測電路則把兩個電容的變化轉(zhuǎn)換為電信號，對 該電信號進行處理檢測就可以得到外加壓力的差壓值。普通電容式差壓傳感器的工作原理為傳感器有正腔和負腔兩個輸入壓 力腔，兩個外加壓力表示為正腔壓力Pl和負腔壓力P2。其核心一企測部件:l巴外 加著的兩個不同壓力信號轉(zhuǎn)換為各個相應(yīng)的電容Cl和C2，后部檢測電路則 把電容的變化轉(zhuǎn)換為電信號，如電壓或者電流類型信號。電容C1和C2隨兩 個輸入壓力腔的外部壓力Pl和P2的變化而變化，利用已知的測量檢測電路 就可獲得和差壓(△ P=P1-P2 )成比例的傳感器輸出量S ,這里 S=(C1-C2)/(C1+C2)。目前常用的電容式差壓傳感器的輸出測量方法有兩種， 一種是模擬信號 轉(zhuǎn)換技術(shù)直接實現(xiàn)對傳感器輸出量s的測量，例如釆用變壓器直接激勵采樣的方案，通過多繞組變壓器一次性把與差壓變化對應(yīng)的電容變化轉(zhuǎn)化成電壓 信號輸出直接輸出。請參閱圖1，其為現(xiàn)有的常見電容式差壓傳感器的輸出測量電路的結(jié)構(gòu)示意圖。其中電容Cil、 Ci2為電容式差壓傳感器兩個壓力腔室所受外加壓力所對應(yīng)的電容值，整個電路實現(xiàn)的就是要將該兩個電容值以S氣Cil-Ci2)/(Cil+Ci2)的數(shù)值形式進行輸出。大體上可以將上述電路分成3部 分振蕩子電路11:如圖虛線所連部分，其為整個測量電路的工作提供交流 電源；配比電阻子電^各12:利用電阻R6、 R7、 R8、 R9這4個電阻值的數(shù)值配 比關(guān)系，將電路電流值(il-i2 )配比成與電容值Cil 、 Ci2的運算 (Cil-Ci2)/(Cil+Ci2)成比例的關(guān)系；運算放大器輸出子電路13:將電容值轉(zhuǎn)換成電壓值U01,即S= (Cil-Ci2)/(Cil+Ci2)進行輸出。上述實現(xiàn)電容-電壓轉(zhuǎn)換的測量方法，釆用振蕩電路以提供交流電源， 然而，該頻率一般為幾千赫茲，并且頻率過高會使寄生電容的影響過大，過 低則不利于比較各容抗間的差別。因此其實現(xiàn)電路復(fù)雜、龐大，并且抗干擾 能力較差，使得測量精度不高。另一種常見的電容式差壓傳感器的輸出測量方法是利用電容測量電路分 別測量單個電容C1和C2值，而后再進行所述S氣C1-C2)/(C1+C2)的運算，從而完成傳感器輸出。采用這種傳感器輸出測量方法，由于單個電容的測量方法易受分布電容、 寄生電容等的干擾、其實現(xiàn)電路抗干擾能力差，同樣存在傳感器輸出測量精 度低的問題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一目的在于提供一種電容式差壓傳感器的輸出測量電路，以解 決現(xiàn)有技術(shù)中傳感器輸出精度低的技術(shù)問題。本發(fā)明的另 一 目的在于提供 一 種電容式差壓傳感器的輸出測量方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中傳感器輸出精度低的技術(shù)問題。為了達到上述目的，本發(fā)明提供了一種電容式差壓傳感器的輸出測量電 路，用于測量傳感器的輸出量，包括開關(guān)單元和電容測量子電路，其中，電 容測量子電路至少包括電容數(shù)字轉(zhuǎn)換器，所述電容數(shù)字轉(zhuǎn)換器包含有高頻信 號輸出端和至少兩路信號輸入端，與傳感器負腔壓力對應(yīng)的電容C 2的 一 端串 接開關(guān)單元后，連接至一路信號輸入端，與傳感器正腔壓力對應(yīng)的電容C1的一端連接至另一路信號輸入端，電容C1和電容C2的另一端相互連接后，連 至所述高頻信號輸出端，電容數(shù)字轉(zhuǎn)換器用于在開關(guān)單元閉合狀態(tài)下測量出 被測電容C1與C2之間的電容差值A(chǔ)C，在開關(guān)單元斷開狀態(tài)下測量出單端 電容C1的電容值，再計算(2C1 - AC)得到(C1+C2)的電容值，后計算出AC /(Cl+C2),從而得到與差壓成比例的傳感器輸出量。本發(fā)明提供了第二種電容式差壓傳感器的輸出測量電路，用于測量與差 壓成比例的傳感器輸出量，包括開關(guān)單元和電容測量子電路，其中，電容測 量子電路至少包括電容數(shù)字轉(zhuǎn)換器，所述電容數(shù)字轉(zhuǎn)換器包含有高頻信號輸 出端、至少兩路信號輸入端，與傳感器正腔壓力對應(yīng)的電容C1的一端串接開 關(guān)單元后，連接至一路信號輸出端，與傳感器負腔壓力對應(yīng)的電容C2的一端 連接至另一路信號輸入端，電容C1和電容C2的另一端相互連接后，連至所 述高頻信號激勵輸出端，電容數(shù)字轉(zhuǎn)換器用于在開關(guān)單元閉合狀態(tài)下測量出 被測電容C1與C2之間的電容差值A(chǔ)C,在開關(guān)單元斷開狀態(tài)下測量出單端 電容C2的電容值，再計算(2C2 +AC)得到(C1+C2)的電容值，后計算出AC /(Cl+C2),從而得到與差壓成比例的傳感器輸出量。本發(fā)明提供的第一種電容式差壓傳感器輸出測量方法，用于測量與差壓 成比例的傳感器輸出量，包括以下步驟提供一電容測量電路；電容測量電路測量與傳感器正腔、負腔壓力相對應(yīng)的電容C 1和電容C2的 差值A(chǔ)O(C1-C2);電容測量電i 各測量與傳感器正腔壓力對應(yīng)的電容值C 1; 計算2C1-(C1 - C2)得到(C1 + C2)的電容值；計算(C1 - C2)/(C1+C2),得到與差壓成比例的傳感器輸出量。 本發(fā)明提供了第二種電容式差壓傳感器輸出測量方法，用于測量與差壓 成比例的傳感器輸出量，包括以下步驟 提供一電容測量電路；電容測量電路測量與傳感器正腔、負腔壓力相對應(yīng)的電容C1和電容C2的 差值A(chǔ)O(Cl-C2);電容測量電路測量與傳感器負腔壓力對應(yīng)的電容值C2;計算2C2 + (C1-C2)得到(C1 + C2)的電容值；計算(C 1 -C2)/(C 1+C2),得到與差壓成比例的傳感器輸出量。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明釆用直接測量電容差值和單個電容值相結(jié)合的 方法，實現(xiàn)對傳感器的輸出運算。采用直接測量電容差值的方法，由于共模干擾是同時施加在電容Cl和 C2上，并且實際中電容C1、 C2的數(shù)值相近，所以對兩電容C1和電容C2所 產(chǎn)生的共模干擾影響量也基本相同。假設(shè)對電容Cl和C2產(chǎn)生的共模干擾值 分別為Kl和K2 (此時Kl-K2)，則此時兩電容差值的計算值 (K1+C1)-(K2+C2)=C1-C2+K1-K2-C1-C2，這樣就把對電容C1和C2的共模千 擾影響量抵消掉，從而大大提高了測量電路抗干擾能力，提高了電路的測量 精度。雖然采用此方法測量單個電容的抗干擾性能沒有測量差分電容時好，但 是由于最終的計算是S=(C1-C2)/(C1+C2),相對于單個電容的測量精度影響在 計算式的分母上。假設(shè)差分電容測量誤差為K,那么對應(yīng)差分電容Cl-C2來說，相對于初 始計算結(jié)果的變化比為△ 1 =((K+C1-C2)-(C1-C2》/(C1-C2)，即A =K/(C1-C2)。假設(shè)單個電容的測量誤差為K，則對計算式S氣C1-C2)/(C1+C2)計算方法 來說，相對于初始計算結(jié)果變化百分比為△ 2=( (C1-C2)/(K+C1+C2) - (C1-C2)/(C1+C2)) /((C1隱C2)/(C1+C2))=(1/(K+C1+C2) - 1/(C1+C2) ) /(1/(C1+C2)) =((C1+C2) — (K+C1+C2)) / (K+C1+C2) =K/(K+C1+C2)。從上述兩個誤差分析結(jié)果來看，兩個計算結(jié)果其分子都是為K，差分測 量方法的分母值為(Cl-C2),而單個電容測量方法的分母值為(K+C1+C2)。 由于電容C1、 C2值基本在80-120pF左右，而差分電容(C1-C2)值最大值為 20pF左右，所以(K+C1+C2)遠大于(Cl-C2),從而K / (K+C1+C2)遠小于 K/(C1-C2)。因此對整體計算結(jié)果而言，單個電容測量方法其所產(chǎn)生影響遠遠 小于差分電容的影響量，所以不會對測量精度產(chǎn)生較大影響。由于測量電路對差分電容的測量精度最高，故本發(fā)明充分利用電路本身 的特性對測量方法進行優(yōu)化，從而達到整體測量結(jié)果的提高。


圖1為現(xiàn)有的常見電容式差壓傳感器的輸出測量電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明第一種電容式差壓傳感器的輸出測量電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明第一種電容式差壓傳感器的輸出測量方法的流程示意圖；圖4為本發(fā)明第二種電容式差壓傳感器的輸出測量電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明利用AD7745作為電容數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸出測量電路的原理 結(jié)構(gòu)框圖；圖6為本發(fā)明第二種電容式差壓傳感器的輸出測量方法的流程示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，具體說明本發(fā)明。請參閱圖2,其為本發(fā)明第一種電容式差壓傳感器的輸出測量電路的結(jié)構(gòu) 示意圖。該測量電路用于測量與差壓成比例的傳感器輸出量。它包括開關(guān)單 元21和電容測量子電路22,其中，電容測量子電路22至少包括電容數(shù)字轉(zhuǎn) 換器23,電容數(shù)字轉(zhuǎn)換器23包含有高頻信號輸出端EXC、至少兩路信號輸 入端IN+和IN-，與傳感器負腔壓力對應(yīng)的被測電容C2的一端串接開關(guān)單元 21后，連接至一路信號輸入端IN-,與傳感器正腔壓力對應(yīng)的被測電容C1的 一端連接至另一路信號輸入端IN+，被測電容Cl和被測電容C2的另一端相互連接后，連至高頻信號輸出端EXC，電容數(shù)字轉(zhuǎn)換器23用于在開關(guān)單元 21閉合狀態(tài)下測量出被測電容C1與C2之間的電容差值A(chǔ)OC1-C2,在開關(guān) 單元斷開狀態(tài)下測量出單端電容C1的電容值，再計算(2C1 - AC )得到(C1+C2) 的電容值，后計算出AC/(C1+C2)，從而得到與差壓成比例的傳感器輸出量。 開關(guān)單元21可以采用切換開關(guān)24。電容數(shù)字轉(zhuǎn)換器23采用ADI公司生產(chǎn)的AD7745/7746/7747這一系列的集 成芯片，高頻信號輸出端、兩路信號輸入端分別為EXCA、 CIN(+)和CIN(-)。請參閱圖3,其為第 一種電容式差壓傳感器的輸出測量方法的流程示意 圖。該測量方法用于測量^C測電容C1、 C2的差壓成比例的輸出量，包括以下 步驟S110:提供了開關(guān)單元，其串聯(lián)至與傳感器負腔壓力對應(yīng)的被測電容C2 的一端；S120:提供電容數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其包括兩路信號輸入端和高頻信號輸出端， 被測電容C2的一端串接開關(guān)單元后，連接至另一路信號輸入端，與傳感器正 腔壓力對應(yīng)的被測電容C1的一端連接至一路信號輸入端，被測電容C1和被測 電容C2的另一端相互連接后，連至高頻信號輸出端；S130:閉合開關(guān)單元，電容數(shù)字轉(zhuǎn)換器測量差分電容值(Cl - C2);S140:斷開開關(guān)單元，電容數(shù)字轉(zhuǎn)換器測量被測電容C1的電容值；S150:電容數(shù)字轉(zhuǎn)換器計算2C1-(C1-C2)，得到(C1 + C2)的電容值；S160:計算(C1-C2)/(C1+C2)，得到與差壓成比例的傳感器輸出量。上述圖3是基于圖2進行與差壓成比例的傳感器輸出量的測量方法，除 了開關(guān)，也可以采用現(xiàn)有的測量儀器或測量電路直接測量被測電容C1的電容 值，后將測得的電容值傳送至電容測量電路的電容數(shù)字轉(zhuǎn)換器，由于共模干擾是同時施加在電容C1和C2上，由于C1、 C2電容量相近， 所以在Cl、 C2上產(chǎn)生的共模干擾基本相同。假設(shè)對電容Cl和C2產(chǎn)生的共 模干擾值分別為Kl 、 K2 (此時Kl-K2),此事差分電容計算值 (K1+C1)-(K2+C2)=C1-C2+K1-K2=C1-C2,這樣就把對電容C1和C2的共模干9擾抵消掉，從而大大提高了測量電路抗干擾能力，提高了電路的測量精度。然后，利用電容測量電路對電容C1進行測量，后計算2C1 - AC得到C1+C2之和。雖然采用此方法測量單個電容的抗干擾性能沒有測量差分電容時好，但 是由于最終的計算是S=(C1-C2)/(C1+C2),相對于單個電容的測量精度影響在 計算式的分母上。假設(shè)差分電容測量誤差為K，那么對應(yīng)差分電容Cl-C2來 說，相對于初始計算結(jié)果的變化比為=((K+C1-C2) - (Cl-C2)) / (Cl-C2)=K/(C1-C2)。假設(shè)單個電容的測量誤差為K，則對計算式S^C1-C2)/(C1+C2)計算方法 來說，相對于初始計算結(jié)果變化百分比為=((C1-C2)/(K+C1+C2)-(C1-C2)/(C1+C2)) / ( (C1-C2)/(C1+C2)) =(1/(K+C1+C2) - 1/(Cl+C2)) / ( 1/(Cl+C2)) =((C1+C2) - (K+C1+C2)) / (K+C1+C2) =K/(K+C1+C2)。從上述兩個誤差分析結(jié)果來看，兩個結(jié)果其分子都是為K,差分測量方法 的分母值為(Cl-C2)，而單個電容測量方法的分母值為(K+C1+C2)。由于電 容C1、 C2值基本在80-120pF左右，而差分電容(Cl-C2)值最大值為20pF 左右，所以(K+C1+C2)遠大于(Cl-C2),從而K / (K+C1+C2)遠小于K / (Cl-C2)。因此對整體計算結(jié)果而言，單個電容測量方法其所產(chǎn)生影響遠遠小 于差分電容的影響量，所以不會對測量精度產(chǎn)生較大影響。由于測量電路對差分電容的測量精度最高，故我們充分利用電路本身的 特性對測量方法進行優(yōu)化，從而達到整體測量結(jié)果的提高。請參閱圖4,其為本發(fā)明第二種電容式差壓傳感器的輸出測量電路的結(jié)構(gòu) 示意圖。該測量電路用于測量與傳感器正腔、負腔壓力對應(yīng)的被測電容C1、 C2的差壓成比例的輸出量。它包括開關(guān)單元21和電容測量子電路22,其中， 電容測量子電路22至少包括電容數(shù)字轉(zhuǎn)換器23，電容數(shù)字轉(zhuǎn)換器23包含有高頻信號輸出端EXC、信號輸入端IN+和信號輸入端IN-，被測電容C1的一 端串接開關(guān)單元21后，連接至信號輸入端IN-，被測電容C2的一端連接至信 號輸入端IN+,被測電容Cl和被測電容C2的另 一端相互連接后，連至高頻 信號輸出端EXC,電容數(shù)字轉(zhuǎn)換器23用于在開關(guān)單元21閉合狀態(tài)下測量出 被測電容C1與C2之間的電容差值A(chǔ)C，在開關(guān)單元21斷開狀態(tài)下測量出單 端電容C2的電容值，再計算(2C2 + AC)得到(C1+C2)的電容值，后計算出 AC/(C1+C2)，從而得到與差壓成比例的傳感器輸出量。開關(guān)單元21可以采用 切換開關(guān)24。芯片。請參閱圖5,其為利用AD7745作為電容數(shù)字轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)本實施例的電容 測量子電路的原理結(jié)構(gòu)框圖。其大體包括i:-A調(diào)制器、數(shù)字濾波器、時鐘發(fā) 生器以及激勵輸出等部分。其中，端口CIN+、 CIN-作為兩電容C1和C2的信號輸入端，選用高頻信號 輸出端EXCA提供該電容測量電路的激勵輸出。請參閱圖6,其為本發(fā)明第二種電容式差壓傳感器的輸出測量方法的流程 圖。用于測量被測電容C1、 C2的差壓成比例的輸出量，包括S210:提供了開關(guān)單元，其串聯(lián)至與傳感器正腔壓力對應(yīng)的被測電容C1 的一端；S220:提供電容數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其包括兩路信號輸入端和高頻信號輸出端， 被測電容C1的一端串接開關(guān)單元后，連接至其一路信號輸入端，被測電容C2 的 一端連接至其信號輸入端，被測電容C 1和與傳感器負腔壓力對應(yīng)的被測電 容C2的另一端相互連接后，連至其高頻信號輸出端；S230:閉合開關(guān)單元，電容數(shù)字轉(zhuǎn)換器測量差分電容值(C1 - C2);S240:斷開開關(guān)單元，電容數(shù)字轉(zhuǎn)換器測量被測電容C2的電容值；S250:電容凄丈字專爭#:器計算2€2+ (Cl—C2), 4尋到(Cl+C2)的電容值；S260:計算(Cl - C2) /(Cl+C2),得到與差壓成比例的傳感器輸出量。
除了開關(guān)，也可以采用現(xiàn)有的測量儀器或測量電路直接測量被測電容C1 的電容值，后將測得的電容值傳送至電容測量電路的電容數(shù)字轉(zhuǎn)換器，
由于共模干擾是同時施加在電容C1和C2上，由于C1、 C2電容量相近， 所以在Cl、 C2上產(chǎn)生的共模干擾基本相同。假設(shè)對電容Cl和C2產(chǎn)生的共 模干擾值分別為Kl 、 K2 (此時Kl-K2)，此時差分電容計算值 (K1+C1)-(K2+C2)=C1-C2+K1-K2-C1-C2，這樣就把對電容C1和C2的共沖莫干 擾抵消掉，從而大大提高了測量電路抗干擾能力，提高了電路的測量精度。
然后，利用電容測量電路對電容C2進行測量，后計算2C1 - AC得到C1+C2 之和。
雖然采用此方法測量單個電容的抗干擾性能沒有測量差分電容時好，但 是由于最終的計算是S=(C1-C2)/(C1+C2)，相對于單個電容的測量精度影響在 計算式的分母上。假設(shè)差分電容測量誤差為K，那么對應(yīng)差分電容Cl-C2來 說，相對于初始計算結(jié)果的變化比為
=((K+C1-C2) - (Cl-C2)) / (Cl-C2)
=K/(C1-C2)。
假設(shè)單個電容的測量誤差為K,則對計算式S氣C1-C2)/(C1+C2)計算方法 來說，相對于初始計算結(jié)果變化百分比為
=((C1-C2)/(C1+C2+K) - (C1畫C2)/(C1+C2)) / ( (C1-C2)/(C1+C2)) =(1/(K+C1+C2) - 1/(Cl+C2) ) / ( 1/(Cl+C2)) =((C1+C2) - (K+C1+C2)) / (K+C1+C2) =K/(K+C1+C2)。
從上述兩個誤差分析結(jié)果來看，兩個結(jié)果其分子都是為K,差分測量方法 的分母值為(Cl-C2),而單個電容測量方法的分母值為(K+C1+C2)。由于電 容C1、 C2值基本在80-120pF左右，而差分電容(Cl-C2)值最大值為20pF 左右，所以(K+C1+C2)遠大于(Cl-C2),從而K / (K+C1+C2)遠小于K / (Cl-C2)。因此對整體計算結(jié)果而言，單個電容測量方法其所產(chǎn)生影響遠遠小于差分電容的影響量，所以不會對測量精度產(chǎn)生較大影響。由于測量電路對差分電容的測量精度最高，故我們充分利用電路本身的 特性對測量方法進行優(yōu)化，從而達到整體測量結(jié)果的提高。以上公開的僅為本發(fā)明的幾個具體實施例，但本發(fā)明并非局限于此，任 何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化，都應(yīng)落在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種電容式差壓傳感器的輸出測量電路，用于測量與差壓成比例的傳感器輸出量，其特征在于，包括開關(guān)單元和電容測量子電路，其中，電容測量子電路至少包括電容數(shù)字轉(zhuǎn)換器，所述電容數(shù)字轉(zhuǎn)換器包含有高頻信號輸出端和至少兩路信號輸入端，與傳感器負腔壓力對應(yīng)的電容C2的一端串接開關(guān)單元后，連接至一路信號輸入端，與傳感器正腔壓力對應(yīng)的電容C1的一端連接至另一路信號輸入端，電容C1和電容C2的另一端相互連接后，連至所述高頻信號輸出端，電容數(shù)字轉(zhuǎn)換器用于在開關(guān)單元閉合狀態(tài)下測量出被測電容C1與C2之間的電容差值ΔC，在開關(guān)單元斷開狀態(tài)下測量出單端電容C1的電容值，再計算(2C1-ΔC)得到(C1+C2)的電容值，后計算出ΔC/(C1+C2)，從而得到與差壓成比例的傳感器輸出量。
2、 如權(quán)利要求l所述的電容式差壓傳感器輸出測量電路，其特征在于，芯片，所述高頻信號輸出端、兩路信號輸入端分別為EXC、 CIN(+)和CIN(-)端。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的電容式差壓傳感器測量輸出電路，其特征在于， 所述開關(guān)單元為切換開關(guān)。
4、 一種電容式差壓傳感器的輸出測量電路，用于測量與差壓成比例的傳 感器輸出量，其特征在于，包括開關(guān)單元和電容測量子電路，其中，電容測 量子電路至少包括電容數(shù)字轉(zhuǎn)換器，所述電容數(shù)字轉(zhuǎn)換器包含有高頻信號輸 出端、至少兩路信號輸入端，與傳感器正腔壓力對應(yīng)的電容C1的一端串接開 關(guān)單元后，連接至一路信號輸出端，與傳感器負腔壓力對應(yīng)的電容C2的一端 連接至另一路信號輸入端，電容C1和電容C2的另一端相互連接后，連至所 述高頻信號激勵輸出端，電容數(shù)字轉(zhuǎn)換器用于在開關(guān)單元閉合狀態(tài)下測量出 被測電容C1與C2之間的電容差值A(chǔ)C，在開關(guān)單元斷開狀態(tài)下測量出單端 電容C2的電容值，再計算(2C2 + AC)得到(C1+C2)的電容值，后計算出AC /(Cl+C2),從而得到與差壓成比例的傳感器輸出量。
5、 如權(quán)利要求4所述的電容式差壓傳感器輸出測量電路，其特征在于， 所述電容數(shù)字轉(zhuǎn)換器采用ADI公司生產(chǎn)的AD7745/7746/7747這一 系列的集成芯片，所述高頻信號輸出端、兩路信號輸入端分別為EXC、 CIN(+)和CIN(-)二山碼。
6、 如權(quán)利要求4或5所述的電容式差壓傳感器輸出測量電路，其特征在于， 所述開關(guān)單元為切換開關(guān)。
7、 一種電容式差壓傳感器輸出測量方法，用于測量與差壓成比例的傳感 器輸出量，其特征在于，包括以下步驟提供一電容測量電路；電容測量電路測量與傳感器正腔、負腔壓力相對應(yīng)的電容C 1和電容C2的 差值A(chǔ)C二 (Cl - C2);電容測量電路測量與傳感器正腔壓力對應(yīng)的電容值C 1;計算2C1-(C1 - C2)得到(C1 + C2)的電容值；計算(C1 - C2)/(C1+C2),得到與差壓成比例的傳感器輸出量。
8、 一種電容式差壓傳感器輸出測量方法，用于測量與差壓成比例的傳感 器輸出量，其特征在于，包括以下步驟提供一電容測量電路；電容測量電路測量與傳感器正腔、負腔壓力相對應(yīng)的電容C 1和電容C2的 差值A(chǔ)C氣C1-C2);電容測量電路測量與傳感器負腔壓力對應(yīng)的電容值C2;計算2C2 + (C1-C2)得到(C1 + C2)的電容值；計算(C 1 -C2)/(C 1+C2)，得到與差壓成比例的傳感器輸出量。
全文摘要
一種電容式差壓傳感器的輸出測量電路，包括開關(guān)單元和電容測量子電路，其中，電容測量子電路至少包括電容數(shù)字轉(zhuǎn)換器，電容數(shù)字轉(zhuǎn)換器包含有高頻信號輸出端和至少兩路信號輸入端，與傳感器負腔壓力對應(yīng)的電容C2的一端串接開關(guān)單元后，連接至一路信號輸入端，與傳感器正腔壓力對應(yīng)的電容C1的一端連接至另一路信號輸入端，電容C1和電容C2的另一端相互連接后，連至所述高頻信號輸出端，電容數(shù)字轉(zhuǎn)換器用于在開關(guān)單元閉合狀態(tài)下測量出被測電容C1與C2之間的電容差值ΔC，在開關(guān)單元斷開狀態(tài)下測量出單端電容C1的電容值，再計算(2C1-ΔC)得到(C1+C2)的電容值，后計算出ΔC/(C1+C2)，從而得到與差壓成比例的傳感器輸出量。本發(fā)明還提供了對應(yīng)的測量方法。
文檔編號G01L13/06GK101329215SQ20081004011
公開日2008年12月24日 申請日期2008年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月2日
發(fā)明者云 丁, 李堂忠, 軍 管 申請人:浙江中控自動化儀表有限公司