CS265297B1

CS265297B1 - Equipment for signal processing from capacitive sensor

Info

Publication number: CS265297B1
Application number: CS882158A
Authority: CS
Inventors: Petr Doc Ing Csc Maly; Ludovit Ing Csc Medvecky; Ivan Doc Ing Csc Herec
Original assignee: Petr Doc Ing Csc Maly; Medvecky Ludovit; Herec Ivan
Priority date: 1988-03-31
Filing date: 1988-03-31
Publication date: 1989-10-13
Also published as: CS215888A1

Abstract

Zařízení spadá do oblasti snímá ní, měření a zpracování elektrických a neelektrických veličin pomocí kapacitních snímačů. Účelem zařízení ie dosáhnout při malých rozměrech, nízké hmotnosti a nízkém příkonu zařízení pro zpracování signálu z kapacitního snímače jeho vysoké citlivosti k užitečnému signálu z kapacitního snímače a nízké citlivosti k vnějším elektromagnetickým rušivým signálům. Uvedené ho účelu se dosáhne tím, že výstup kapacitního snímače je elektricky spojený se vstupem mutátoru, na jehož výstup jsou paralelně připojeno odpor, přesný kmitočtový generátor a vyhodnocovací zařízení*The device falls into the field of sensing, measuring and processing electrical and non-electrical quantities using capacitive sensors. The purpose of the device is to achieve, with small dimensions, low weight and low power consumption of the device for processing signals from a capacitive sensor, its high sensitivity to the useful signal from the capacitive sensor and low sensitivity to external electromagnetic interference signals. The stated purpose is achieved by the output of the capacitive sensor being electrically connected to the input of a mutator, to the output of which a resistor, a precise frequency generator and an evaluation device are connected in parallel*

Description

Vynález ee týká zařízení pro zpracování signálu z kapacitního snímače.The invention relates to a device for processing a signal from a capacitive sensor.

Kapacita.je elektrická veličina, jejíž přímé měření není možné a proto je potřebné ji převést na jinou elektrickou veličinu. V závislosti na požadované výstupní veličině se používají přímá, selektivní a můstková zapojení. Zařízení používající tato zapojení jsou limitována funkčními vlastnostmi použitých prvků a elektrickými vlastnostmi konkrétních zapojení obvykle na desce plošných spojů. Jejich hlavní nevýhodou je nízká odolnost vůči vnějším činitelům prostředí, vysoká náročnost na výběr součástek omezená možnost v použití snímacích prvků a často komplikovaná vyhodnocovací zařízení.Capacity.is an electrical quantity whose direct measurement is not possible and therefore it is necessary to convert it to another electrical quantity. Depending on the required output variable, direct, selective and bridge connections are used. Devices using these wiring are limited by the functional properties of the elements used and the electrical properties of the particular wiring, usually on a printed circuit board. Their main disadvantages are low resistance to external environmental factors, high demands on component selection, limited possibility of using sensing elements and often complicated evaluation devices.

Výše uvedené nedostatky se odstraňují zařízením pro zpracování signálu z kapacitního snímače podle vynálezu, kterého podstata spočívá v tom, že výstup kapacitního snímače je elektricky spojený se vstupem mutátoru, na jehož výstup jsou paralelně připojené odpor, přesný kmitočtový generátor a vyhodnocovací zařízení.The above drawbacks are overcome by the capacitive sensor signal processing apparatus of the invention, which is characterized in that the capacitive sensor output is electrically coupled to the input of a mutator to which a resistor, a precision frequency generator and an evaluation device are connected in parallel.

Vyšší účinek zařízení podle vynálezu spočívá v jeho vysoké odolnosti vůči vnějším elektromagnetickým rušivým signálům, vysoké citlivosti zařízení k užitečnému signálu, v použití jednoduchého analogového vyhodnocovacího zařízení, nízké hmotnosti, nízkém elektrickém příkonu a realizovatelnosti integrační technologií.The higher effect of the device according to the invention lies in its high resistance to external electromagnetic interfering signals, high sensitivity of the device to a useful signal, the use of a simple analog evaluation device, low weight, low electrical input and feasibility of integration technology.

Na připojeném výkresu je znázorněn příklad blokového schématu zařízení pro zpracování signálu z kapacitního snímače podle vynálezu.The attached drawing shows an example of a block diagram of a capacitive sensor signal processing apparatus according to the invention.

Zařízení pro zpracování signálu z kapacitního snímače podle vynálezu sestává z kapacitního snímače JL, jehož výstup je elektricky spojejqý se vstupem mutátoru 2. Na výstup mutátoru 2 jsou paralelně připojené odpor 3, přesný kmitočtový generátor 4 a vyhodnocovací zařízeníThe capacitive sensor signal processing device according to the invention consists of a capacitive sensor JL, the output of which is electrically connected to the input of the mutator 2. A resistor 3, a precision frequency generator 4 and an evaluation device are connected in parallel to the output of the mutator 2.

Elektrický signál ve formě změny elektrické kapacity je z kapacitního snímače £ přiváděn na vstup mutátoru .2, který ho transformuje na výstup jako změnu kmitočtově závislého negativního odporu. Tento kmitočtově závislý negativní odpor vytváří s paralelně připojeitfra odporem 3, paralelní rezonanční obvod s vysokou hodnotou činitele jakosti, na který je přiváděn signál z přesného kmitočtového generátoru 4.· Výstupní elektrický signál ve tvaru proměnného střídavého napětí, závislého na změně elektrické kapacity kapacitního snímače .1, je z paralelního rezonančního obvodu s vysokou hodnotou činitele jakosti přiváděn na vstup vyhodnoco265297 vacího zařízení Jj.The electrical signal in the form of a change in the electrical capacity is supplied from the capacitive sensor 6 to the input of the mutator 2, which transforms it into an output as a change in frequency-dependent negative resistance. This frequency-dependent negative resistor forms, with a parallel resistor 3, a high-quality parallel resonant circuit, to which a signal from a precision frequency generator 4 is applied. 1, is fed from a high-quality parallel resonant circuit to the input of the evaluation device 11.

Vynález najde uplatnění zejména v těch oblastech techniky, kde je nutné snímat neelektrické veličiny a převádět je pro další zpracování na přesne definovaný elektrický signál, zvláště ve strojních provozech a zařízeních.The invention finds particular application in those fields of technology where it is necessary to sense non-electrical quantities and convert them for further processing into a precisely defined electrical signal, particularly in machinery and equipment.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

Device for processing a signal from a capacitive sensor, characterized in that the output of the capacitive sensor (1) is electrically connected to the input of the mutator (2), the output of which is connected in parallel with a resistor (3), precision frequency generator (4) and evaluation device (5). ).