[發明專利]一種帶有介電常數補償的電容式油量測量系統

有效

• 申請號: 201811291719.X
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109357727B
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 李文瓊;張思宇;向奕霖
• 申請（專利權）人: 四川泛華航空儀表電器有限公司
• 主分類號: G01F23/26
• 分類號: G01F23/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種帶有介電常數補償的電容式油量測量系統，其特征在于：包括產生方波信號的方波激勵信號發生電路、將方波信號轉換為激勵三角波信號的積分電路、接收激勵三角波信號產生與油量電容增量ΔC相關的平衡激勵電流I1的電容式傳感器、接收平衡激勵電流I1產生介電補償電流I2的介電常數補償電路、利用方波信號實現分時積分并通過分時積分將介電補償電流I2轉換為電壓的I/V變換電路和將電壓濾波后輸出與激勵油量電容C_A對應的電壓值來實現油量測量功能的濾波跟隨電路，所述的介電常數補償電路由運算放大器N3、運算放大器N4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電容C3、電容C4以及介電電容C_N和介電平衡電容C_M組成；所述的運算放大器N4的反相輸入端和輸出端間電連接介電電容C_N和串聯的電阻R7、電阻R8，所述的電阻R7、電阻R8間電連接電容C3一端，電容C3另一端接地，所述的電阻R7接入平衡激勵電流I1；電阻R7、電阻R8與介電電容C_N組成比例積分電路，平衡激勵電流I1通過比例積分電路轉化成與介電電容C_N相關的三角波信號，同時，電阻R7與電容C3組成RC串聯濾波電路，對信號進行整形；所述的運算放大器N4的反相輸入端與介電平衡電容C_M電連接，所述的介電平衡電容C_M另一端與所述的運算放大器N3的輸出端電連接，所述的電阻R5一端電連接所述的運算放大器N3的反相輸入端，所述的電阻R5另一端電連接所述的運算放大器N4的輸出端，所述的電阻R6一端電連接所述的運算放大器N3的反相輸入端，所述的電阻R6另一端電連接所述的運算放大器N3的輸出端，所述的運算放大器N3與電阻R5、電阻R6組成反相比例運算放大器，將三角波信號進行反相，用于激勵介電平衡電容C_M，C_M的大小與C_N的干電容值相等，反相比例運算放大器與介電平衡電容C_M構成負反饋網絡，穩定輸出信號。

2.根據權利要求1所述的一種帶有介電常數補償的電容式油量測量系統，其特征在于：所述的方波激勵信號發生電路主要由運算放大器N1，電阻R1、電阻R2、電阻R3以及充放電電容C1組成；所述的運算放大器N1的反相輸入端電連接電阻R1和電阻R2一端，所述的運算放大器N1的同相輸入端電連接充放電電容C1和電阻R3一端，所述的電阻R2另一端電連接輸入電壓，所述的電阻R1另一端電連接所述的運算放大器N1的輸出端，所述的充放電電容C1另一端接地，所述的電阻R3另一端電連接所述的運算放大器N1的輸出端；運算放大器N1與電阻R1和電阻R2組成具有開關特性的反相輸入遲滯比較器，用來實現高電平“1”和低電平“0”兩種狀態；電阻R1和充放電電容C1組成的RC積分電路，將輸出電壓反饋到運算放大器N1的反相輸入端，形成正反饋，用于產生振蕩。

3.根據權利要求1所述的一種帶有介電常數補償的電容式油量測量系統，其特征在于：所述的積分電路由運算放大器N2、電阻R4以及電容C2組成；所述的運算放大器N2的同相輸入端電連接輸入電壓，所述的運算放大器N2的反相輸入端電連接電阻R4和電容C2一端，所述的電阻R4另一端電連接所述的方波激勵信號發生電路并接收方波信號，所述的電容C2另一端電連接所述的運算放大器N2的輸出端，方波信號通過電阻R4加在運算放大器N2的反相輸入端，并在輸出端和反相輸入端之間通過電容C2引入一個深度負反饋，提高增益穩定性，減小非線性失真。