微弱電容的讀取電路設(shè)計(jì).pdf

1、現(xiàn)代電容式傳感器的應(yīng)用非常廣泛，在平常生活中經(jīng)常能發(fā)現(xiàn)它的存在，極大地方便了我們的生活。同時(shí)對(duì)于不同應(yīng)用環(huán)境，人們提出很多測(cè)量電容的方法。隨著電容式傳感器的快速發(fā)展，對(duì)電容信號(hào)測(cè)量系統(tǒng)提出了越來越高的要求，溫度穩(wěn)定性好、分辨力高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力強(qiáng)，并能在多種變化的環(huán)境下能正常工作。同時(shí)能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的測(cè)量，并能便于攜帶，這就需要數(shù)字化的電容測(cè)量方法。時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)化技術(shù)是把某個(gè)時(shí)間段用內(nèi)部邏輯門的延遲時(shí)間進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)換并對(duì)此計(jì)數(shù)，可以精確測(cè)量很

2、短的電容充放電時(shí)間。本課題基于PS021芯片，采用時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)化技術(shù)測(cè)量方法，用測(cè)量放電時(shí)間來間接測(cè)量電容，搭建了基于MSP430單片機(jī)硬件測(cè)試平臺(tái)。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴運(yùn)用時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)化技術(shù)（TDC）來測(cè)量微弱電容的變化，經(jīng)過多次重復(fù)測(cè)量后，計(jì)算測(cè)量結(jié)果的平均值，電容測(cè)量的精度可以達(dá)到fF量級(jí)；⑵在測(cè)量微弱電容時(shí)，選擇大放電電阻以提高放電時(shí)間，這樣能夠準(zhǔn)確的測(cè)量放電時(shí)間，電容也能精確測(cè)量出來；⑶選擇好固定的參考電容和測(cè)量電容