题名 高精度微弱电容检测系统的设计与实现
被引量：6
1
作者
潘湖迪 陈大果 李梦 邵明宪
机构
宁波出入境检验检疫局电气安全检测中心 杭州电子科技大学微电子CAD所
出处
《仪表技术》
2013年第8期44-47,共4页
文摘
针对微弱电容信号的测量问题,提出了一种基于AD7746芯片的高精度微弱电容检测系统。AD7746芯片是ADI公司推出的24位高精度电容数字转换器,测量可变电容范围为±4 pF,可通过在片可编程补偿设置0～17 pF的共模电容偏置,具有两组电容输入通道。系统采用屏蔽电缆、电容器两层屏蔽等措施,减小寄生电容,抑制电磁干扰,实现宽范围高精度测量。经过多次试验表明,该检测系统具有很好的测量精度和重复性,最差电容测量(采用自制电容传感器的情况下)输出误差≤±1 fF。
关键词
微弱电容 电容数字转换器 检测电路
Keywords
weak capacitance capacitance -to-digital converter measurement circuit
分类号
TM934.2
[电气工程—电力电子与电力传动]
题名 基于数字放大器的电容数字转换器
2
作者
佟思源 钟龙杰 曹文飞 王凌 朱樟明
机构
西安电子科技大学微电子学院模拟集成电路与系统教育部重点实验室
出处
《集成电路与嵌入式系统》
2024年第9期42-48,共7页
基金
国家自然科学基金项目(92164301,62021004)。
文摘
为了实现较高的电容检测范围,传统的采用SAR ADC的开关电容(Switched capacitor,SC)的电容数字转换器(Capacitance to digital converter,CDC)使用高压供电提高输出摆幅,而其为了保证噪声性能又采用大电流驱动,所以显著增加了系统功耗。为了解决以上问题,提出了一种基于数字放大器的电容数字转换器,将CDAC阵列作为模拟输出承担高压。仅对CDAC阵列与传感电容采用高压(5 V)驱动,而其余部分仍采用低压(1 V)供电,使得CDC在达到高动态范围与高灵敏度的同时保持低功耗、低噪声。此外,针对噪声的优化,本文一方面通过在数字放大器内加入积分环路实现SAR ADC的一阶噪声整形,降低了系统的量化噪声,提高了CDC的有效位数;另一方面通过引入有源噪声抵消(Active noise cancellation technology,ANC)技术,降低了系统的混叠噪声,提高了系统的信噪比。
关键词
电容数字转换器 数字放大器 噪声整形 有源噪声抵消技术 逐次逼近模数转换器
Keywords
capacitance -to-digital converter digital amplifiernoise shaping active noise cancellation technology SAR ADC
分类号
TN45
[电子电信—微电子学与固体电子学]
题名 新型数字电容式液位传感器
被引量：6
3
作者
李一方 朱华铭 童鑫
机构
合肥工业大学电子科学与应用物理学院
出处
《电子科技》
2011年第5期65-68,79,共5页
文摘
介绍了一种用于测量汽车油箱液位的技术,利用电容量随极板间介质变化的原理,以液晶显示的方式显示油箱剩余燃油量和箱内温度。用于信号采集的电容探头具有自动补偿功能,确保测量结果不受温度和杂质的影响。电容信号检测使用高集成的电容数字转换器,提高了测量精度。信号传输网络易于和车身网络系统集成,显示结果准确、实时。
关键词
油箱液位 电容探头 自动补偿 电容数字转换器
Keywords
liquid level of automobile fuel tank capacit ive probe automatic-compensation function capacitance -to-digital converter
分类号
TN79
[电子电信—电路与系统]
TP274.2
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
题名 AD7745在微机械电容式传感器测量电路中的应用
被引量：3
4
作者
陈力 陈仁文
机构
南京航空航天大学智能材料与结构航空科技重点实验室
出处
《仪器仪表用户》
2006年第4期75-76,共2页
文摘
A07745是一种高性能的∑-△型电容/数字转换器,可直接连接电容传感器的电容进行测量,无需其它外围器件。该芯片还具有高分辨率,高线性以及高精度的突出优点,非常适合测量微机械电容式传感器的微小电容变化,使微机械电容式传感器的应用更加灵活。
关键词
AD7745 电容/数字转换器 微机械电容式传感器
Keywords
AD7745 capacitance -to-digital converter micromechanic al capacit ive sensor
分类号
TP212.1
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
题名 电容式原油含水率测试仪设计
被引量：4
5
作者
张博 刘润华 陈璨
机构
中国石油大学信息与控制工程学院
出处
《石油仪器》
2008年第3期1-3,99,共3页
文摘
采用电容式原油含水率传感器,运用新型的电容数字转换器AD7746实现传感器微小电容的高精度测量,从而设计出了新的原油含水率测试仪。文章介绍了测量原理和设计方案。在实验室用柴油和自来水配制油样进行了测试,测试结果表明本测试仪具有较高的测量精度。
关键词
电容数字转换器 含水率 电容传感器 ∑-△技术
Keywords
capacitance -to-digital converter water cut capacit ive sensorsigma-delta technique
分类号
TH89
[机械工程—仪器科学与技术]
题名 新型电容传感器在板厚板速测量中的应用研究
6
作者
韦丽君 尹晓鹏 库国辉 孙广琪
机构
长春工业大学机电工程学院 甘肃宏达铝业公司
出处
《传感器世界》
2015年第8期19-23,共5页
基金
吉林省教育厅基金资助项目(项目编号:吉教科合字2014118) 吉林省长春市科技局基金资助项目(项目编号:13KG09)
文摘
设计了一种新型电容式传感器,采用了电容数字转化器(CDC)技术,解决了传统电容式传感器从电容到数字直接转换的复杂而困难的信号处理问题。通过在测量头外侧设计两个绝缘层和两个屏蔽层,消除了边缘效应对测量结果的影响。新型电容式传感器采用独立双电容结构可同时测量轧板厚度和轧板速度,并且避免了由于轧板上下振动对测量结果的影响。
关键词
电容传感器 CDC 信号处理 边缘效应
Keywords
capacit ive sensor capacitance -to-digital converter signal processing edge effect
分类号
TP212
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
题名 基于AD7745的无接触电容式角度传感器的设计
被引量：6
7
作者
梁胜 黄钊洪 李欣慧
机构
华南师范大学信息光电子学院光子信息技术重点实验室 中国电子科技集团公司第四十九研究所
出处
《传感器与微系统》
CSCD
北大核心
2007年第12期94-96,共3页
基金
广东省"十五"攻关重大计划资助项目(2002A1060204)
文摘
设计了一种完全无接触的电容式角度传感器,结构简单,电极引出线连接可靠,输出线性度高;采用AD7745结合单片机采集处理电容信号,外围电路简洁,应用方便。软件设计通过对AD7745的实时调节,在0°~90°转动时,线性输出为5mV^4.95 V,角度可准确测量到5′。
关键词
电容角度传感器 电容数字转换器 I^2C接口
Keywords
capacitance angle sensor capacitance -to-digital converter （CDC） I^2 C interface
分类号
TP274
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
题名 绝缘表面液体探测的自动控制系统的关键设计
8
作者
韩颖 李楠
机构
中国电子科技集团公司第二十研究所 北京工业大学机电学院
出处
《控制工程期刊（中英文版）》
2015年第2期31-36,共6页
基金
受国家自然科学基金（51475013,51105008）支持资助
文摘
提出了一种绝缘表面液体探测的自动控制系统的设计方案，并对数据采集和数据转换的系统关键部分进行讨论。设计了三种相邻电容传感器，讨论分析并确定了关键的设计参数。给出了测量数据转换与传输部分的设计思想，实验部分通过计算机软件COMSOL以及MATLAB模拟了设计电容传感器的性能，采用阻抗分析仪测得多组数据进行分析、比对，最终确定最优传感器设计，并对测量噪声在传感器检测中的影响进行了分析。实验结果表明，电容探测传感技术能够取代光电传感等高端技术应用于绝缘物体表面液体探测的自动控制系统中，电容传感器的设计以及数据转换部分影响着系统测量灵敏度和误差。
关键词
相邻电容传感器 电容边缘效应 电容-模电-数电转换电路 阻抗分析
Keywords
Proximity capacitance Sensor capacitance Fringe Effect capacitance -Voltage-digital converter ImpedanceAnalysis
分类号
TP
[自动化与计算机技术]
题名 基于CDC技术的微小电容测量系统
被引量：6
9
作者
周英钢 李桐 颜华
机构
沈阳工业大学信息科学与工程学院
出处
《沈阳工业大学学报》
EI
CAS
北大核心
2015年第4期428-433,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(61071141) 辽宁省高等学校优秀人才支持计划项目(LR2013005)
文摘
为了解决电容层析成像技术中的微小电容检测问题,设计了一种以电容数字转换器(CDC)芯片Pcap01为核心,以STM32F103为控制芯片,以PC机为上位机的微小电容测量系统.采用CDC芯片将被测电容转换为成比例的数字信号,通过I2C总线传给STM32F103,使用STM32F103对数据做初步处理,并通过串口传递给上位机.上位机使用Qt软件平台进行数据的读取、处理、显示和存储.实验结果表明,该系统具有精度高、抗杂散能力强和实时性好等优点,可以满足电容层析成像系统中对微小电容在线测量的要求.
关键词
微小电容测量 电容数字转换器 电容层析成像 STM32控制芯片 Qt软件平台 I^2C总线 串口通讯
Keywords
micro-capacitance measurement capacitance to digital converter （CDC） electrical capacitance tomography STM32 control chip Qt software platform I^2C bus serial port communication
分类号
TP274
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
题名 基于AD7150微位移电容传感器的研究
被引量：4
10
作者
黄林 陈向东 谢宁宁 李晓钰
机构
西南交通大学信息科学与技术学院
出处
《半导体技术》
CAS
CSCD
北大核心
2012年第6期425-428,441,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(61171050) 电子薄膜与集成器件国家重点实验室开放课题(KFJJ201015)
文摘
利用了集成芯片AD7150完成了对微位移电容传感器的电容采样。对AD7150芯片设计了相应的外接电路,为了增强电路的抗干扰能力,加入相应滤波电路;通过单片机模拟I2C通信方式来进行AD7150的读写控制。测量结果给出了10 pF以下不同标称电容值的电容,误差在2.5%以内。初步实验结果表明,当接入双叉电容传感器探头时,电容值随测量距离的增大而增加;在不同位移量下,传感器的灵敏度不同,距离越近,灵敏度越高,最大灵敏度为686 fF/mm,给出了不同情况下的灵敏度分布,并总结了影响电容传感器工作的电路要点。
关键词
电容位移传感器 AD7150芯片 I2C 电容数字转换器 滤波电路
Keywords
micro-displacement capacitance sensor AD7150 chip I2C capacitance to digital converter filter circuit （CDC）
分类号
TP212
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
题名 一种新型电容式力矩传感器设计
被引量：3
11
作者
陈琳 罗年景 罗国树 潘海鸿
机构
广西大学机械工程学院 广西制造系统与先进制造技术重点实验室
出处
《传感器与微系统》
CSCD
2018年第7期84-86,89,共4页
基金
国家自然科学基金资助项目(51465005) 广西科技攻关资助项目(1598008-21) 南宁市科学研究与技术开发计划项目(20161281)
文摘
为准确、快速地检测力矩,提出了基于电容边缘效应的差动式新型力矩传感器设计。由机械本体和印制电路板(PCB)组成,机械本体上2个感应动电极与PCB上2个对应的感应静电极互相垂直,且为差动式结构。通过电容量/数字转换器检测垂直极板间的电容量,得到"力矩/电容量"转换关系。以商用转矩转速传感器作为标准力矩仪对力矩传感器进行标定与实验验证,结果表明:差动式电容力矩传感器具有较高的灵敏度、重复度和线性度等优点,其灵敏度约为非差动式的2倍且非线性误差更小。
关键词
边缘效应 差动式 力矩传感器 电容/数字转换器
Keywords
edge-effect differential-type torque sensor capacitance /digital converter
分类号
TH823
[机械工程—仪器科学与技术]
题名 电容式湿度传感器读出电路的设计
被引量：2
12
作者
肖小霞 魏榕山
机构
福州大学物理与信息工程学院
出处
《中国集成电路》
2019年第5期34-38,93,共6页
基金
福建省自然科学基金(2018J01803)
文摘
本文提出了一个电容式湿度传感器的读出电路,实现对湿度电容信号到数字信号的转换,即电容数字转换器(CDC)。该CDC采用Sigma-Delta调制技术进行电容信号的转换,同时采用Zoom-i n技术,减少参考电容的大小,扩展电容测量范围。本设计采用SMI C 0. 18μm CMOS工艺,电源电压为1. 8 V,采样时钟频率为250 KHz。仿真结果表明该调制器精度达到13 bi t,整个调制器共消耗电流为180μA,输入电容的共模范围为0-8pF,动态范围为-0. 26 pF～+0. 26 pF。
关键词
电容式湿度传感器 电容数字转换器 SIGMA-DELTA调制 Zoom-in技术
Keywords
capacit ive humidity sensorcapacitance to digital converter Sigma-Delta modulation Zoom-in technology
分类号
TP212
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
题名 基于电容的手势识别系统
被引量：1
13
作者
赵品辉 吴迪 黄敏
机构
苏州大学光电科学与工程学院
出处
《电子器件》
CAS
北大核心
2020年第1期119-123,共5页
基金
国家自然科学基金项目(61802272)。
文摘
传统手势识别装置一般依赖于复杂计算设备,在简单场合配置手势识别装置成本过高。针对这一问题,提出了基于电容数字转换器的手势识别系统。具体实施过程中,电容数字转换器采集静态手势特征,滑动窗口滤波加工特征数值,再结合K邻近分类算法判别静态手势。该系统具有对硬件要求低、功耗小、对环境光强不敏感等优点。经过50次试验,系统对于常用的数字零到五手势识别正确率为98%,判别时间小于0.6 s。
关键词
手势识别 K邻近算法 滑动窗口滤波 电容数字转换器 特征采集 低功耗
Keywords
gesture recognition k-proximity algorithm sliding window filtering capacitance to digital converter feature collection low power consumption
分类号
TP274.2
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
题名 高精度倾角数字化测量
被引量：1
14
作者
王新明
机构
福建师范大学物理与光电信息科技学院
出处
《电脑应用技术》
2007年第3期31-34,共4页
文摘
本文设计采用电容式重力变换器和CDC史．路给合，通过传感器的电容量测量，标定倾角的大小弄口方向，采用合适的数据处理和温度补偿，能得到较高精度的测量结果。
关键词
倾角 电容数字变换 温度补偿 I^2C总线
Keywords
inclination capacitance -digital converter temperature compensation I^2Cbus
分类号
TP212
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
题名 全自动膜片钳放大器快电容补偿技术改进
被引量：2
15
作者
叶燚 胡刚 瞿安连
机构
华中科技大学生物物理与生物化学研究所
出处
《上海生物医学工程》
CAS
2006年第2期98-101,共4页
文摘
介绍了膜片钳放大器中快电容产生的机理,根据新的快电容电气模型设计出相应的补偿硬件电路和软件算法,并通过计算机实现自动补偿。实验结果表明,该补偿技术能够快速有效的消除快电容瞬态电流,提高实验的操作效率和数据准确性。
关键词
膜片钳 快电容 微电极 mDAC
Keywords
Patch-Clamp Fast-capacitance Pipette multiplying digital -Analog converter
分类号
R319
[医药卫生—基础医学]
