一种测量微小差分电容的检测电路制造技术

一种测量微小差分电容的检测电路，包括选频电路、锁相环跟踪电路、逻辑门电路和低通滤波电路；其中，选频电路和锁相环跟踪电路组成谐振单元，该谐振单元的谐振频率由待测差分电容的大小决定。由差分电容构成的两组谐振单元在后端逻辑门电路和低通滤波电路的作用下可以实现正比于差分电容大小的频率输出。本发明专利技术检测精度和输出线性度高，温漂小，抗干扰能力强；电路结构简单，便于工程化和集成电路制作。本发明专利技术适用于医疗器械、安防探测、惯性器件、流体特性测量领域中基于微小差分电容敏感机理的测量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于精密测量
，特别涉及微小差分电容测量的应用技术，适用于医 疗器械、安防探测、惯性器件、流体特性测量领域中基于微小差分电容敏感机理的测量。技术背景随着微机电系统(MEMS)技术的发展，微纳米尺寸的传感器在医疗器械、安防探测、 惯性器件、流体特性测量等领域中得到了广泛的应用。由于MEMS传感器尺寸的缘故， 这类传感器输出的信号极为微弱。典型的电容式MEMS传感器输出信号为10—"yF量级。当前限制微传感器发展和应用的技术瓶颈是信号检测精度和稳定度。基于电容敏感机理 的传感器以其高灵敏度、良好的温度特性和低功耗等优点，在高性能MEMS传感器中应 用将非常广泛。为提高MEMS传感器的输出线性度，抑制共模噪声，敏感电容大多采用差分电容的 形式。现有的微小差分电容检测方法主要有两种电容-模拟电压转换和电容充放电频 率检测。第一种方法的检测原理是相同电荷在不同大小的电容两端引起的电势差与电容 大小成反比，通过比较基准电压和输出电压，由参考电容大小计算待测电容大小。该方 法输出信号是模拟电压，并且在电荷传递过程中很难保证电荷等量传递，故该方法抗干 扰能力差；同时该方法的检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量微小差分电容的检测电路，其特征在于：包括两个谐振单元、逻辑门电路和低通滤波电路；每个谐振单元由选频电路和锁相环构成，选频电路由电感电容构成；待测差分电容的组分电容Ｃ↓［ｘ１］，Ｃ↓［ｘ２］分别接入两个选频电路，作为选频电路中的电容环节，两组谐振单元输出电压信号至逻辑门电路，从逻辑门输出的ＰＷＭ波经过低通滤波器后输出正弦信号，其频率正比于待测差分电容大小。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：房建成，宋星，盛蔚，马艳武，乙冉冉，万双爱，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：11[]