基于CAV424的電容式液位變送器信號調(diào)理電路設(shè)計
1、CAV424電容信號的檢測原理CAV424是德國AMG公司開發(fā)的用于測量一個液位變送器電容與另一個參考電容值的相對變化，并將電容的相對變化量轉(zhuǎn)換成對應(yīng)模擬信號的框架集成電路(Frame-ASIC)【】】。它具有電容信號的測量和處理功能、模擬電壓信號輸出功能以及一些保護功能(比如電源極性保護及輸出過載電流限制保護)，另外它還能提供一個恒壓源用于其他元器件的工作電源(比如微處理器等)。
CAV424的測量原理是由液位變送器電容c 確定頻率的參考振蕩器控制兩個相位恒定和周期相同的對稱構(gòu)造的積分器，這兩個積分器的振幅通過電容c 和Cm來確定，其中電容c為參考電容，Cm為測量電容。比較兩個積分器的電壓振幅可以得到電容Cxl和Cm的相對電容變化差值(AC=Cm-)。兩個積分電路的電壓振幅差值信號通過芯片內(nèi)部的一個二級有源低通濾波器轉(zhuǎn)化成直流電壓信號，并經(jīng)過輸出可調(diào)的放大輸出級輸出與AC成比例的電壓信號。通過選擇參考電容c 的類型，使參考電容與被測液位變送器電容的溫度變化關(guān)系盡可能的接近，從而使輸出信號獲得一定的溫度補償效果。該輸出信號已經(jīng)進行了溫度補償，同時只要簡單調(diào)整很少的2元器件就可以改變低通濾波器的濾波常數(shù)和放大倍數(shù)。其中，J Ql和Q2決定低通濾波器1和低通濾波器2的角頻率，凡l和凡2用來調(diào)整放大器的增益，可過調(diào)整電阻 和Rosc的電壓來調(diào)節(jié)Cm和Cosc電容器的激勵電流，從而對傳感器的零點和滿度的校正及其溫度系數(shù)進行補償。
在CAV424的電路中還集成了一個溫度傳感器，它可以直接給微處理器提供溫度信號用于溫度補償。利用CAV424作為電容式液位變送器的調(diào)理電路可克服寄生電容和環(huán)境變化的影響，同時變送器的處理電路也較簡單。
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