[發(fā)明專利]一種電容式傳感器在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202210933062.2 | 申請日： | 2022-08-04 |
| 公開（公告）號： | CN115164949A | 公開（公告）日： | 2022-10-11 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 唐德堯;曾婭娟 | 申請（專利權(quán)）人： | 北京唐智科技發(fā)展有限公司;唐智科技湖南發(fā)展有限公司 |
| 主分類號： | G01D5/241 | 分類號： | G01D5/241 |
| 代理公司： | 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227 | 代理人： | 任美玲 |
| 地址： | 100043 北京市石景*** | 國省代碼： | 北京;11 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 電容 傳感器 | ||
1.一種電容式傳感器，其特征在于，包括：
電容敏感部，用于通過自身的電容變化反映出所檢測的待測目標(biāo)量的數(shù)值；
直流激勵產(chǎn)生電路，用于輸出設(shè)定的直流電；
分別與所述電容敏感部和所述直流激勵產(chǎn)生電路連接的電容電壓轉(zhuǎn)換電路，用于利用所述直流激勵產(chǎn)生電路的輸出作為直流參考，并進(jìn)行電容電壓轉(zhuǎn)換，以輸出用于反映所述電容敏感部當(dāng)前電容值的電壓信號；
與所述電容電壓轉(zhuǎn)換電路連接的放大電路，用于進(jìn)行電壓信號的放大，以使后級電路基于所述放大電路的輸出電壓確定出所述待測目標(biāo)量的當(dāng)前數(shù)值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式傳感器，其特征在于，所述電容電壓轉(zhuǎn)換電路為差分式電容電壓轉(zhuǎn)換電路，所述放大電路為差分放大電路，所述直流激勵產(chǎn)生電路具體用于：
輸出設(shè)定的第一直流電和第二直流電，且所述第一直流電的電壓-VREF＝VREF-所述第二直流電的電壓，VREF表示的是參考電壓端的電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電容式傳感器，其特征在于，所述第一直流電和所述第二直流電的幅值相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電容式傳感器，其特征在于，所述直流激勵產(chǎn)生電路包括：第一運(yùn)放，第二運(yùn)放，第一電阻，第二電阻，第三電阻以及第四電阻；
所述第一運(yùn)放的正向輸入端與所述第一電阻的第一端連接且連接端與參考電壓端連接；所述第一運(yùn)放的負(fù)向輸入端分別與所述第三電阻的第一端以及所述第四電阻的第一端連接，所述第一運(yùn)放的輸出端與所述第三電阻的第二端連接且連接端作為所述直流激勵產(chǎn)生電路的正向輸出端以輸出設(shè)定的所述第一直流電；
所述第二運(yùn)放的輸出端分別與所述第四電阻的第二端以及所述第二運(yùn)放的負(fù)向輸入端連接，且連接端作為所述直流激勵產(chǎn)生電路的負(fù)向輸出端以輸出設(shè)定的所述第二直流電，所述第二運(yùn)放的正向輸入端分別與所述第一電阻的第二端以及所述第二電阻的第一端連接，所述第二電阻的第二端接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電容式傳感器，其特征在于，所述電容敏感部為采用雙極差分電容結(jié)構(gòu)的電容敏感部，在待測目標(biāo)量變化時，所述電容敏感部的差分電容值同步發(fā)生相應(yīng)變化，以反映出所檢測的待測目標(biāo)量的數(shù)值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電容式傳感器，其特征在于，所述電容敏感部包括：第一動態(tài)電容，第二動態(tài)電容，第一靜態(tài)電容以及第二靜態(tài)電容；
所述第一動態(tài)電容的第一端與所述第一靜態(tài)電容的第一端連接，且連接端作為所述電容敏感部的第一電極端；所述第二動態(tài)電容的第二端與所述第二靜態(tài)電容的第二端連接，且連接端作為所述電容敏感部的第二電極端；所述第一動態(tài)電容的第二端分別與所述第一靜態(tài)電容的第二端，所述第二動態(tài)電容的第一端以及所述第二靜態(tài)電容的第一端連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電容式傳感器，其特征在于，所述第一動態(tài)電容與所述第二動態(tài)電容的連接端作為所述電容敏感部的公共端；
其中，所述公共端懸空，或者所述公共端接地，或者所述公共端與參考電壓端連接，或者所述公共端與電容式傳感器的機(jī)器地連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電容式傳感器，其特征在于，還包括：針對第一傳輸線的第一屏蔽線，針對第二傳輸線的第二屏蔽線；
所述第一傳輸線為用于連接所述差分式電容電壓轉(zhuǎn)換電路的第一激勵檢測端與所述電容敏感部的第一電極端的導(dǎo)線，所述第二傳輸線為用于連接所述差分式電容電壓轉(zhuǎn)換電路的第二激勵檢測端與所述電容敏感部的第二電極端的導(dǎo)線。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電容式傳感器，其特征在于，所述第一屏蔽線的第一端與所述電容式傳感器殼體的第一屏蔽端連接，且所述第一屏蔽線的第一端通過第一屏蔽電容與公共端連接；
所述第二屏蔽線的第一端與所述電容式傳感器殼體的第二屏蔽端連接，且所述第二屏蔽線的第一端通過第二屏蔽電容與公共端連接；
所述第一屏蔽線的第二端以及所述第二屏蔽線的第二端均與參考電壓端連接或者均接地。
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G01D 非專用于特定變量的測量；不包含在其他單獨(dú)小類中的測量兩個或多個變量的裝置；計費(fèi)設(shè)備；非專用于特定變量的傳輸或轉(zhuǎn)換裝置；未列入其他類目的測量或測試
G01D5-00 用于傳遞傳感構(gòu)件的輸出的機(jī)械裝置；將傳感構(gòu)件的輸出變換成不同變量的裝置，其中傳感構(gòu)件的形式和特性不限制變換裝置；非專用于特定變量的變換器
G01D5-02 .采用機(jī)械裝置
G01D5-12 .采用電或磁裝置
G01D5-26 .采用光學(xué)裝置，即應(yīng)用紅外光、可見光或紫外光
G01D5-42 .采用流體裝置
G01D5-48 .采用波或粒子輻射裝置
