接地電容測(cè)量:前饋有源保護(hù)

   在眾多傳感器系統(tǒng)中,傳感元件通常是外部元件,其采用屏蔽線與終端用戶所連接。傳感器接口電路(例如前面幾節(jié)所描述的結(jié)構(gòu))已被用來(lái)設(shè)計(jì)懸浮電容式傳感器元件,這就意味著帶有終端的該元件不再接地。利用這種二端口測(cè)量技術(shù),這些元件可以通過(guò)接口電路讀取,同時(shí)這種接口電路可以消除接地產(chǎn)生的寄生電容,其基本原理如圖4.1d所示。

DAC5662AIPFB

   然而,基于安全或者是操作限制的原因,需要將某一傳感元件中 cx的一個(gè)終端接地。例如當(dāng)利用電容式傳感器來(lái)測(cè)量某一接地金屬容器 中的液體導(dǎo)電性時(shí),就需要采取上述措施。當(dāng)在上述情況中采用高阻抗傳感元件時(shí),例如電容式傳感器,寄生天線電容會(huì)與傳感元件并聯(lián),從而引起巨大的誤差并降低傳感器的可靠性。對(duì)于這種傳感器而言,一種通用的降低寄生電容影響的方式是應(yīng)用有源屏蔽法(見(jiàn)圖4,7)[27]。在圖4.7中,Cu和%2分別代表了同軸電纜的核心導(dǎo)體與其屏蔽體之間以及屏蔽體與地之間的電容。有源屏蔽放大器會(huì)感測(cè)到屏蔽線上的電勢(shì)能并且將這一電壓復(fù)制到屏蔽體和保護(hù)電極上。有源保護(hù)和有源屏蔽都是廣為人知的技術(shù),其在許多其他類型的阻抗傳感器中都有應(yīng)用。