CN206563546U - 简易电容式位移传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及传感器领域，具体涉及一种简易电容式位移传感器。要解决的问题是：解决现阶段实验室内用的电容式位移传感器结构复杂，精度不高，无法直接读取位移量的问题。本实用新型包括可变电容器、与可变电容器对应连接的测量电路、与测量电路对应连接的单片机以及与单片机对应连接的显示器，可变电容器包括Cx1和Cx2；测量电路包括振荡电路以及与振荡电路对应连接的电容器测量电路。本实用新型的有益效果为：结构简单，不用复杂连接，可直接观察电容器的电容量变化结果，便于分析在不同情况下改变位移时的电容变化。
Description
技术领域
本实用新型涉及传感器领域，具体涉及一种简易电容式位移传感器。
背景技术
电容位移传感器是一种精密测量仪器，具有信噪比大，灵敏度高，零漂小，频响宽，非线性小，精度稳定性好，抗电磁干扰能力强和使用操作方便等优点。在各领域都得到广泛的应用，是科研和教学中的一种不可缺少的测试仪器。现在实验室内为了让学生更好的分析和观察到电容式位移传感器的工作方式和原理，往往会让学生亲自操作电容式位移传感器，使学生能够更加自主的观察了解电容位移传感器的工作原理，但现如今的实验室内的电容式位移传感器的结构往往非常复杂，并且学生还需要连接电压表来观察电容式位移传感器的变量变化引起的电压变化，因为实验室的电压表往往精度不高，因此不能使学生更精确的分析电容式位移传感器的工作原理。
发明内容
本实用新型要解决的问题是：解决现阶段实验室内用的电容式位移传感器结构复杂，精度不高，无法直接读取位移量的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
设计一种简易电容式位移传感器，包括可变电容器、与所述可变电容器对应连接的测量电路、与测量电路对应连接的单片机以及与单片机对应连接的显示器，所述可变电容器包括Cx1和Cx2；所述测量电路包括振荡电路以及与所述振荡电路对应连接的电容器测量电路。
优选的，所述电容器测量电路包括二极管D3～D6、电容C5、电感L1以及滑动变阻器Rw，所述电容C5与滑动变阻器Rw串联连接，所述电容C5正极与振荡电路输出端对应连接，所述滑动变阻器Rw接外接电源负极；所述二极管D3和二极管D4正接依次串联连接后，正接并联于电容C5两端，二极管D5和二极管D6正接依次串联连接后，反接并联于电容C5两端，所述电容C5正极通过电感L1接外接电源负极；所述可变电容器Cx1的正极连接于二极管D3与二极管D4之间，所述可变电容器Cx1的负极接外接电源负极，所述可变电容器Cx2的正极连接于二极管D5与二极管D6之间，所述可变电容器Cx2的负极接外接电源负极。
优选的，所述振荡电路包括依次对应连接多谐振荡器和功率放大器A，所述多谐振荡器输入端接外接电源正极；所述多谐振荡器包括依次串联连接的与非门N1、电容C2和与非门N2、以及依次分别并联于所述与非门N1和与非门N2两端的电阻R1和电阻R2，所述电阻R1和电阻R2分别与二极管D1和D2串联连接，所述电容C1并联于串联连接的与非门N1、电容C2和与非门N2的两端。
优选的，所述电容器测量电路还包括连接于所述电容C5与滑动变阻器Rw之间的电感L2，以及并联于所述滑动变阻器Rw两端的电容C6。
优选的，所述单片机包括A/D转换器。
本实用新型的有益效果为：
1.结构简单，不用复杂连接，可直接观察电容器的电容量变化结果，便于分析在不同情况下改变位移时的电容变化。
2.带有A/D转换器的单片机可以将测量电路传输过来的电压信号转换成数字信号，然后通过显示器字节显示出来，不需要繁杂的连接过程，且操作者能够更轻易的读取电容器的变化量。
附图说明
图1为本实用新型的电容器测量电路图；
图2为本实用新型的多谐振荡器电路图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明；
实施例1：一种简易电容式位移传感器，包括可变电容器、测量电路、单片机以及显示器，可变电容器与测量电路对应连接，测量电路、单片机和显示器依次对应连接，可变电容器包括Cx1和Cx2，单片机为包括A/D转化器的单片机。
测量电路包括振荡电路和电容器测量电路，电容器测量电路包括
二极管D3～D6、电容C4～C6、电感L1～ L2以及滑动变阻器Rw，电容C4、电容C5与滑动变阻器Rw依次串联连接，电容C4正极与振荡电路输出端对应连接，滑动变阻器Rw接外接电源负极；二极管D3和二极管D4正接依次串联连接后，正接并联于电容C5两端，二极管D5和二极管D6正接依次串联连接后，反接并联于电容C5两端，电容C5正极通过电感L1接外接电源负极；可变电容器Cx1的正极连接于二极管D3与二极管D4之间，可变电容器Cx1的负极接外接电源负极，可变电容器Cx2的正极连接于二极管D5与二极管D6之间，可变电容器Cx2的负极接外接电源负极，其中电感L2、电容C4和电容C6均起滤波作用。
振荡电路包括多谐振荡器和功率放大器A，多谐振荡器和功率放大器A依次对应连接，功率放大器A的输出端与电容器测量电路对应连接；多谐振荡器包括依次串联连接的与非门N1、电容C2和与非门N2、以及依次分别并联于与非门N1和与非门N2两端的电阻R1和电阻R2，电阻R1和电阻R2分别与二极管D1和D2串联连接，电容C1并联于串联连接的与非门N1、电容C2和与非门N2的两端，电容C1的正极与外接电源的正极连接。
上面结合附图和实施例对本实用新型作了详细的说明，但是，所属技术领域的技术人员能够理解，在不脱离本实用新型宗旨的前提下，还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更，形成多个具体的实施例，均为本实用新型的常见变化范围，在此不再一一详述。
Claims (5)
1.一种简易电容式位移传感器，其特征为，包括可变电容器、与所述可变电容器对应连接的测量电路、与测量电路对应连接的单片机以及与单片机对应连接的显示器，所述可变电容器包括Cx1和Cx2；所述测量电路包括振荡电路以及与所述振荡电路对应连接的电容器测量电路。
2.根据权利要求1所述的简易电容式位移传感器，其特征为，所述电容器测量电路包括二极管D3～D6、电容C5、电感L1以及滑动变阻器Rw，所述电容C5与滑动变阻器Rw串联连接，所述电容C5正极与振荡电路输出端对应连接，所述滑动变阻器Rw接外接电源负极；所述二极管D3和二极管D4正接依次串联连接后，正接并联于电容C5两端，二极管D5和二极管D6正接依次串联连接后，反接并联于电容C5两端，所述电容C5正极通过电感L1接外接电源负极；所述可变电容器Cx1的正极连接于二极管D3与二极管D4之间，所述可变电容器Cx1的负极接外接电源负极，所述可变电容器Cx2的正极连接于二极管D5与二极管D6之间，所述可变电容器Cx2的负极接外接电源负极。
3.根据权利要求2所述的简易电容式位移传感器，其特征为，所述振荡电路包括依次对应连接多谐振荡器和功率放大器A，所述多谐振荡器输入端接外接电源正极；所述多谐振荡器包括依次串联连接的与非门N1、电容C2和与非门N2、以及依次分别并联于所述与非门N1和与非门N2两端的电阻R1和电阻R2，所述电阻R1和电阻R2分别与二极管D1和D2串联连接，所述电容C1并联于串联连接的与非门N1、电容C2和与非门N2的两端。
4.根据权利要求2所述的简易电容式位移传感器，其特征为，所述电容器测量电路还包括连接于所述电容C5与滑动变阻器Rw之间的电感L2，以及并联于所述滑动变阻器Rw两端的电容C6。
5.根据权利要求1所述的简易电容式位移传感器，其特征为，所述单片机包括A/D转换器。
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| CN201720250918.0U CN206563546U (zh) | 2017-03-15 | 2017-03-15 | 简易电容式位移传感器 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108562217A (zh) * | 2018-06-05 | 2018-09-21 | 华中科技大学 | 一种实时优化信噪比的电容位移传感器 |
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2017
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| CN108562217B (zh) * | 2018-06-05 | 2020-07-10 | 华中科技大学 | 一种实时优化信噪比的电容位移传感器 |
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