基于CAV424的電容式液位變送器信號調(diào)理電路設計
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換成對應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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