一种用于纳升级液位传感器的微弱电容检测电路制造技术

一种用于纳升级液位传感器的微弱电容检测电路，采用闭环模态局域化测量原理，第一振荡回路、第二振荡回路、耦合电容和反相放大电路输入连接，反相放大电路输出通过反馈回路和带通滤波器输入相连，带通滤波器输出和第一振荡回路、第二振荡回路连接，当液位发生改变时，导致输出电容发生变化，变化的电容ΔC并联在振荡回路的电容两端；第一振荡回路连接有第三缓冲器，第二振荡回路连接有第三缓冲器，第一振荡回路、第二振荡回路、耦合电容公共端连接有第一缓冲器，振荡回路不需要外接变频的交流驱动电压信号，只需给各个放大器提供直流工作电压；本发明专利技术实现在线实时监测电容变化，能够方便、快速、精确的读出电容式液位传感器微弱电容的变化情况。

For a weak capacitance detection circuit nanoliter liquid level sensor

For a weak capacitance detection circuit nanoliter liquid level sensor, using the principle of closed loop mode localized measurement, the first oscillation loop, second oscillation circuit, coupling capacitance and the inverting amplifier input connected to the inverting amplifier output through the feedback loop and band-pass filter is connected to the input, output and the first bandpass filter circuit, oscillation oscillation circuit second the connection, when the liquid level changes, resulting in changes in the output capacitor, the capacitance changes of delta C in parallel at both ends of the capacitor oscillation circuit; the first oscillator circuit is connected with the third buffer, second oscillation circuit connected with the third buffer, the first oscillation circuit second oscillation circuit, the coupling capacitor is connected with the public first buffer without oscillation circuit external variable frequency AC driving voltage signal, only need to provide various DC amplifier The invention realizes the on-line and real-time monitoring of the capacitance change, and can conveniently, rapidly and accurately read the change of the weak capacitance of the capacitive liquid level sensor.

【技术实现步骤摘要】
一种用于纳升级液位传感器的微弱电容检测电路
本专利技术涉及液位传感器
，特别涉及一种用于纳升级液位传感器的微弱电容检测电路。
技术介绍
MEMS电容式传感器具有环境适应性好，灵敏度高的特点，在工业领域被广泛应用。基于MEMS技术的连续液位测量和液位信号器的出现，可以实现μm(10-6m)/nL(10-9L)级别液位测量，同时电容式液位传感器具有较好的环境适应性和温度稳定性等特点，可以填补常规工艺下的液位传感器应用领域的空白，被广泛地应用于石油化工、生物制药微型流量控制等领域，并向高精度，小体积，大量程范围发展。电容式MEMS液位传感器采用MEMS(微机电系统)加工工艺，其将液位信号转化为电信号，可以等效成一个随液位变化的待测电容，电容变化区间在1-200pF(10-12F)之间。对于10pF以下的电容，由于PCB电路板所产生的寄生电容已达到这个量级，很难使用传统的方法测量，急需提出新的测试方法来解决。现有木代雅巳、金湘亮等人采用的PCB级别电容读取电路，前者需要采用PCB电路焊接虚设电容的方式，难以克服电容选择误差，而后者通过相关双采样技术消除了失调电压，同时集成了数模转换器，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于纳升级液位传感器的微弱电容检测电路，其特征在于：采用闭环模态局域化测量原理，包括电容C3、C4，电容C3、C4串联连接后，与依次串联的电阻R1、电感L1、电容C1并联，同时与依次串联的电阻R2、电感L2、电容C2并联，其中电容C4右端与电容C1、电容C2右端相连，电容C3左端与电阻R1、电阻R2左端相连，电容C3、C4串联构成耦合电容(6)；电阻R1、电感L1、电容C1与串联的电容C3、C4构成第一振荡回路(1)，电阻R2、电容C2和电感L2与串联的电容C3、C4构成第二振荡回路(2)；电容C3、C4公共端共地，第一振荡回路1、第二振荡回路2中电容C1、C2、C4的右端通过电阻R3输入...

【技术特征摘要】
1.一种用于纳升级液位传感器的微弱电容检测电路，其特征在于：采用闭环模态局域化测量原理，包括电容C3、C4，电容C3、C4串联连接后，与依次串联的电阻R1、电感L1、电容C1并联，同时与依次串联的电阻R2、电感L2、电容C2并联，其中电容C4右端与电容C1、电容C2右端相连，电容C3左端与电阻R1、电阻R2左端相连，电容C3、C4串联构成耦合电容(6)；电阻R1、电感L1、电容C1与串联的电容C3、C4构成第一振荡回路(1)，电阻R2、电容C2和电感L2与串联的电容C3、C4构成第二振荡回路(2)；电容C3、C4公共端共地，第一振荡回路1、第二振荡回路2中电容C1、C2、C4的右端通过电阻R3输入到第一放大器(Op-amp)反相输入端，第一放大器反相输入端和电阻R4一端相连，电阻R4另一端和第一放大器输出端相连，第一放大器同相输入端接地，电阻R3、R4和第一放大器构成反相放大电路(3)；反相放大电路(3)输出端通过反馈回路(4)和带通滤波器(5)输入端相连，带通滤波器(5)输出端和分压电阻R5一端连接，分压电阻R5另一端和电阻R1、电阻R2左端连接；当液位改变时，导致输出电容发生变化，变化的电容ΔC并联在电容C2两端；电容C3、电阻R1、电阻R2左端连接有第一缓冲器(7)，电阻R1和电感L1之间连接有第三缓冲器(9)，电阻R2和电感L2之间连接有第二缓冲器(8)。2.根据权利要求1所述的一种用于纳升级液位传感器的微弱电容检测电路，其特征在于：第三缓冲器(9)、第二缓冲器(...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦学勇，张宏才，杜建书，赵玉龙，蒋庄德，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61