一种可实现静电传感器空间灵敏度均匀化的前置放大电路制造技术

本发明专利技术公开了属于气固两相流在线测量技术范围的一种可实现静电传感器空间灵敏度均匀化的前置放大电路。该电路采用由运算放大器构成的电压跟随器，对带电颗粒在静电电极上产生的感应电位信号进行缓冲；采用电容抵消电路、自举偏置电路和保护环降低电压跟随器的等效输入电容，提高其等效输入电阻，使其输出电压近似等于颗粒静电电位，从而消除颗粒与电极之间的距离对输出电压的影响，实现静电传感器灵敏度的均匀化。本发明专利技术能够使气力输送管道截面内不同位置的颗粒在电极上产生的感应电位趋于一致，从而提高气送粉体流动参数测量精度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
一种可实现静电传感器空间灵敏度均匀化的前置放大电路


[0001]本专利技术属于气固两相流在线测量技术范围，特别涉及一种可实现静电传感器空间灵敏度均匀化的前置放大电路。

技术介绍

[0002]气固两相流广泛存在于电力、冶金、化工、医药、食品等多个工业领域，对其流动参数的在线精确测量是实现相关工业过程优化控制的必要条件。粉体颗粒在气力输送过程中由于碰撞、摩擦而携带一定量的静电荷，采用静电传感器检测带电颗粒经过电极附近时引起的电场波动，可实现粉体流速、浓度、质量流量等参数的在线测量。静电传感器由于结构简单、成本低廉、被动式测量等优点，被认为是最具应用前景的气固两相流在线测量方法。现有的静电传感器前置放大电路主要采用电荷放大器或跨阻放大器将电极输出的感应电荷信号或感应电流信号(即感应电荷信号对时间的导数)转换为电压信号，而感应电荷量依赖于颗粒与电极之间的距离，这种空间灵敏度(定义为感应电荷量与源电荷量之比)的不均匀特性使得电极只对其附近的颗粒具有较高的灵敏度，从而在测量浓度分布和速度廓形不均匀的粉体流时具有显著误差。
[0003]为了克服上述缺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可实现静电传感器空间灵敏度均匀化的前置放大电路，其特征在于，所述前置放大电路采用由运算放大器构成的电压跟随器，对带电颗粒在电极上产生的感应电位信号进行缓冲，并实现阻抗变换；所述前置放大电路采用电容抵消电路构成正反馈，降低运算放大器的等效输入电容，提高输入阻抗；所述前置放大电路采用自举偏置电路为运算放大器的输入偏置电流提供通路，稳定直流工作点，并通过正反馈提高等效输入电阻；所述前置放大电路使用所述电压跟随器驱动保护环，以抑制漏电流，降低等效输入电容，并屏蔽外界电磁干扰。2.根据权利要求1所述可实现静电传感器空间灵敏度均匀化的前置放大电路，其特征在于，所述运算放大器应具有极高输入阻抗(不低于10
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Ω为宜)和极低输入电容(不高于10pF为宜)，且在单位增益下稳定。3.根据权利要求1所述可实现静电传感器空间灵敏度均匀化的前置放大电路，其特征在于，所述电容抵消电路由可调增益同相放大电路和电容串联构成，将所述电压跟随器的输出反馈至其同相输入端，通过调节所述同相放大电路的增益，抵消电压跟随器的等效输入电容。4.根据权利要求1所述可实现静电传感器空间灵敏度均匀化的前置放大电路，其特征在于，所述自举偏置电路采...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡永辉，闫勇，钱相臣，张文彪，杨龙，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：