[實用新型]一種電容傳感器微弱電容測量保護電路

有效

• 申請號: 201821843123.1
• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN209231423U
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 周偉偉
• 申請（專利權）人: 煥玨（上海）集成電路有限公司
• 主分類號: G01R27/26
• 分類號: G01R27/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及一種電容傳感器微弱電容測量保護電路，其中第一開關分別連接第二開關和第一電容，第二電容分別連接第三電容和第一運算放大器的負輸入端，第二開關、第一電容、第二電容和第一運算放大器的正輸入端分別接地，第三開關與第三電容并聯，第一運算放大器的輸出端有兩路，一路依次通過第四開關、第一同相緩沖器連接第二運算放大器的正輸入端，另一路依次通過第五開關、第二同相緩沖器連接第二運算放大器的負輸入端，第一同相緩沖器通過第四電容接地，第二同相緩沖器通過第五電容接地。本實用新型由于本系統不需要濾波器，因此可以大幅度提高數據采集速度，具有較高的分辨率，結構簡單，制造成本低廉。

技術領域

本實用新型涉及電路設計技術領域，尤其涉及一種電容傳感器微弱電容測量保護電路。

背景技術

電容傳感器廣泛應用于多種檢測系統中，用以測量諸如液位、壓力、位移、加速度等物理量。在某些場合，例如電容層析成像系統中，傳感電容的變化量小至fF級，這就對電容測量電路提出了更高的要求。在現階段測量fF級的電容主要有下述困難：雜散電容往往要比被測電容高的多，被測量常被淹沒在干擾信號中；由于測量對象的快速多變性，需要較高的數據采集速度，但采集速度和降低噪聲的矛盾難以解決，濾波器的存在成為提高數據采集速度的瓶頸；結構復雜，制造成本較高。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型的目的是提供一種電容傳感器微弱電容測量保護電路，以解決現有技術中的不足。

為了達到上述目的，本實用新型的目的是通過下述技術方案實現的：

提供一種電容傳感器微弱電容測量保護電路，其中，包括第一開關、第二開關、第三開關、第四開關、第五開關、第一電容、第二電容、第一運算放大器、第二運算放大器、第一同相緩沖器和第二同相緩沖器，所述第一開關為輸入端，所述第一開關的另一端分別連接所述第二開關和所述第一電容，所述第二電容的一端分別連接所述第三電容和所述第一運算放大器的負輸入端，所述第二開關的另一端、所述第一電容的另一端、所述第二電容的另一端和所述第一運算放大器的正輸入端分別接地，所述第三開關與所述第三電容并聯，所述第一運算放大器的輸出端有兩路，一路依次通過所述第四開關、所述第一同相緩沖器連接所述第二運算放大器的正輸入端，另一路依次通過所述第五開關、所述第二同相緩沖器連接所述第二運算放大器的負輸入端，所述第一同相緩沖器的輸入端通過所述第四電容接地，所述第二同相緩沖器的輸入端通過所述第五電容接地，所述第二運算放大器的輸出為輸出端，外部被測電容位于所述第一電容和所述第二電容之間。

上述電容傳感器微弱電容測量保護電路，其中，所述第三電容的值為5pF。

上述電容傳感器微弱電容測量保護電路，其中，所述第一開關、所述第二開關、所述第三開關、所述第四開關、所述第五開關均采用型號為ADG212A的CMOS開關。

上述電容傳感器微弱電容測量保護電路，其中，所述第一運算放大器和所述第二運算放大器均采用TL081。

與已有技術相比，本實用新型的有益效果在于：

由于本系統不需要濾波器，因此可以大幅度提高數據采集速度，具有較強的抗雜散電容的性能和較高的分辨率，結構簡單，制造成本低廉。

附圖說明

構成本實用新型的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1示出了本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。