。因其具有稳定性高， 非线性和可靠性优胜的功能被大规模的运用在工业操控和丈量范畴。可是差动电容式的输出差动电容信号一般都十分弱小， 因而， 如何将细小电容改变量检测及转化为后续电路简略处理的信号至关重要。现在， 很常用的检测调度电路如谐振法、振动法、开关电容法、AC 电桥法、运算放大器检测法等。这些调度电路都是选用别离元件规划而成的， 而文中将选用一款电容专用检测转化芯片作为调度电路的中心部件。试验标明该电路稳定性高， 功耗低， 且非线%, 很适宜运用干电池供电的仪表仪器。

　　CAV424是专门用于电容检测转化的集成芯片， 其作业原理图及外围衔接图如图1所示。

　　由图1可知， 通过电容C osc调整参阅振动器的频率来驱动2个结构对称的积分器并使它们在时刻和相位上同步。2 个被操控的积分器的振幅分别由电容C X1和C X2来决议， 这儿C X1作参阅电容， C X2作为丈量电容。因为积分器具有极高的共模抑制比和分辨率， 所以2个振幅的差值所供给的信号就反映出2个电容C X1和C X2的差值。这个电压差值通过后边的有源滤波器滤波为直流电源信号(整流效应)， 然后送到可调的放大器， 调整RL 1和RL 2的值， 可得到所需求的输出电压值。假如2 个电容C X1和C X2值相同， 那么通过整流和滤波得到的一个直流电压信号便是零。假如丈量C X2电容改变了△C X2, 那么得到的输出电压与之是成正比的。假如2个电容C X1和C X2值不相同， 那么当C X2 = 0时， 在输出端得到的是一个偏置值， 它一直是叠加在直流电压信号上的。

　　VM 为参阅电压2 5 V; Ic 为2个积分器的充电电流， 这儿取常数5 A; fOSC为参阅振动器频率规模， 其由被测电容的最小值决议。

　　该体系主要以CAV424检测芯片和微处理器操控模块为中心， 其他的还有输出显现模块以及电源模块等。体系框图如图2所示。

　　CAV424检测芯片在体系中主要任务是将传感器的差动电容信号转化为可测的电压信号。差动式压力传感器的低压端衔接C X1参阅电容端， 高压端衔接C X2被测电容端， 这样衔接可以确保输出电压一直为正。

　　依据硅电容压力传感器中心器材可当作由中心可动电极和两头的固定电极组成的2个可变电容， 其灵敏电容可以简略地认为是平板电容， 而平板电容公式为：

　　而且将C X1参衔接到差压的高压端， C X2衔接到低压端。由此可得C X1参和C X2表达式：

　　式中： 为两极板间介质的介电常数; S 为两极板相对有用面积; 为两极板的空隙。

　　因而， 在小位移情况下， 外加压力和△成比例关系， 可见电容的倒数差与输入压力成线性关系。所以文中将CAV424的CX 1作为参阅电容端衔接到差压的高压端是适宜的， 这样的线性关系减少了体系误差的影响， 提高了体系的可靠性和准确性。CAV424检测转化原理如图3所示。

　　操控显现电路以单片机为中心， 选用PIC16F877单片机为操控器， 其内部含有10位高精度A /D转化器， 可以直接处理模仿电压， 调整CAV424的GLP , 可以使输出电压规模在2 5~ 35V 之间， 满意单片处理信号的要求。显现器材选用LCM 046液晶模块， 其功耗低， 作业电流只要A级， 而且其与处理器衔接简略。衔接图如图4所示。