一种电容式传感器模型电路制造技术

本发明专利技术公开了一种电容式传感器模型电路，包括模拟极板电路，所述模拟极板电路的输入端连接有用来产生并发送传感器封装电学参数信号以及传感器极板影响参数信号的模拟输入电路，所述的模拟极板电路的输出端连接有用来接收并输出传感器封装电学参数信号以及传感器极板影响参数信号的模拟输出电路。本发明专利技术充分考虑了在电容式传感器检测过程中可能对检测数据产生影响的因素，与电容式传感器实际应用时接近，为电容式传感器的研发提供真实可靠的数据支持。

【技术实现步骤摘要】
一种电容式传感器模型电路
本专利技术涉及电气设备领域，特别是一种电容式传感器模型电路。
技术介绍
传感器模型电路用于模拟传感器在检测时的实际检测情况。在工程师进行电路设计时可利用传感器模型电路替代实际的传感器，避免了工程师需要实地进行信号采集的麻烦，缩短了研发周期。此外传感器模型电路可真实地模拟实际检测数据，保证了设计的准确性。传统的差分式电容传感器模型电路结构过于简单，没有考虑到由于极板结构、材料以及封装等所产生的电学参数。在运用传统的差分式电容式传感器模型电路设计电路时，无法真实地反应出电容式传感器的实际检测数据。在一些例如闭环控制系统中易造成失真。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是提供一种电容式传感器模型电路，本模型电路充分考虑了在电容式传感器检测过程中可能对检测数据产生影响的因素，与电容式传感器实际应用时接近，为电容式传感器的研发提供真实可靠的数据支持。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案:一种电容式传感器模型电路，包括模拟极板电路，所述模拟极板电路的输入端连接有用来产生并发送传感器封装电学参数信号以及传感器极板影响参数信号的模拟输入电路，所述的模拟极板电路的输出端连接有用来接收并输出传感器封装电学参数信号以及传感器极板影响参数信号的模拟输出电路。充分考虑了由于例如极板结构、封装的焊线和焊盘等因素产生的电学参数，保证电容式传感器模型电路的准确度。避免了因电容式传感器模型电路不够接近真实值造成检测值不准确，以免工程师设计电路时失真。优选的，所述的模拟极板电路包括模拟极板驱动电路和模拟极板检测电路，所述的模拟极板检测电路包括串联的模拟检测电容一和模拟检测电容二，所述的模拟检测电容一串联模拟检测体电阻抗一，模拟检测电容二串联模拟检测体电阻抗二，所述的模拟极板驱动电路的包括串联的模拟驱动电容一和模拟驱动电容二，所述的模拟驱动电容一串联模拟驱动体电阻抗一，模拟驱动电容二串联模拟驱动体电阻抗二，模拟检测体电阻抗一与模拟驱动体电阻抗一间连接有耦合电容一，模拟检测体电阻抗二与模拟驱动体电阻抗二间连接有稱合电容二，所述模拟检测体电阻抗一与模拟驱动体电阻抗一间连接有稱合电容一，模拟检测电容一和模拟检测电容二串联的连接点经模拟检测体电阻抗三与模拟驱动电容一和模拟驱动电容二串联的连接点相连，所述模拟检测电容一的上极板、模拟检测体电阻抗一、模拟驱动电容一的上极板、模拟检测体电阻抗一以及稱合电容一的连接电路组成模拟上极板电路，模拟检测电容一的下极板、模拟检测电容二的上极板、模拟驱动电容一的下极板、模拟驱动电容二的上极板以及模拟检测体电阻抗三的连接电路组成模拟中极板电路，模拟检测电容二的下极板、模拟检测体电阻抗二、模拟驱动电容二的下极板、模拟驱动体电阻抗二以及耦合电容二的连接电路组成模拟下极板电路。通过模拟极板驱动电路驱动电容式传感器模型电路所要检测的信号，然后经模拟极板检测电路对所驱动的信号进行检测，模拟电容式传感器由极板间距变化改变检测信号的过程。所述的模拟极板驱动电路与模拟极板检测电路通过耦合电容连接，减少了干扰信号。优选的，所述的模拟输入电路包括封装参数输入电路和极板影响参数输入电路，所述的封装参数输入电路连接极板影响参数输入电路，所述的极板影响参数输入电路连接模拟极板驱动电路的输入端。由于电容式传感器在检测过程中受到封装结构例如连接点处的焊线以及焊盘所产生的电学参数的影响。此外还受到电容器极板所产生的漏电阻抗以及寄生电容等参数的影响。因此在做电容式传感器模型电路时，需将封装部分以及电容器极板参数考虑在内，用相应的元器件代替相应的影响参数，模拟电容式传感器的实际检测环境。所述的封装参数输入电路用于驱动封装部分产生的电学参数，所述的极板影响参数输入电路用于驱动模拟上极板电路、模拟中极板电路和模拟下极板电路上的影响参数和各模拟极板电路间的耦合电容。优选的，所述的极板影响参数输入电路包括分别设置在模拟上极板电路与模拟中极板电路之间输入端耦合电容一、模拟中极板电路与模拟下极板电路之间的输入端耦合电容二以及模拟上极板电路与模拟下极板电路之间的输入端耦合电容三，在模拟上极板电路和模拟下极板电路上还分别连接有输入端漏电阻抗和输入端模拟寄生电容，且输入端漏电阻抗和输入端模拟寄生电容均接地。极板影响参数输入电路主要驱动各模拟极板电路之间的耦合电容、模拟上极板电路与模拟下极板电路上的输入端漏电阻抗以及输入端模拟寄生电容。优选的，所述的封装参数输入电路包括输入端模拟电阻和输入端模拟电感，在模拟上极板电路和模拟下极板电路的输入连接端均连接有所述的输入端模拟电阻，所述的输入端模拟电阻连接输入端模拟电感的一端，输入端模拟电感的另一端连接输入端模拟电容，所述的输入端模拟电容接地。封装参数输入电路主要驱动封装部分的输入端模拟电感、输入端模拟电阻和输入端模拟电容。优选的，所述的模拟输出电路包括封装参数输出电路和极板影响参数输出电路，所述的极板影响参数输出电路连接封装参数输出电路，所述的极板影响参数输出电路连接模拟极板检测电路的输出端。所述的封装参数输出电路用于检测经封装参数输入电路驱动后封装部分产生的电学参数。通过封装参数输入电路与封装参数输出电路模拟封装部分对检测产生影响的电学参数。通过极板影响参数输出电路检测模拟上极板电路、模拟中极板电路和模拟下极板电路上的影响参数和各模拟极板电路之间的耦合电容，通过极板影响参数输入电路与极板影响参数输出电路模拟电容式传感器各极板电路上产生的影响参数以及各极板电路之间的耦合电容。优选的，所述的极板影响参数输出电路包括分别设置在模拟上极板电路与模拟中极板电路之间输出端I禹合电容一、模拟中极板电路与模拟下极板电路之间的输出端I禹合电容二以及模拟上极板电路与模拟下极板电路之间的输出端耦合电容三，在模拟上极板电路、模拟中极板电路和模拟下极板电路上还分别连接有输出端漏电阻抗和输出端模拟寄生电容且所述的输出端漏电阻抗和输出端模拟寄生电容接地。输出端耦合电容用于检测经输入端耦合电容驱动的耦合信号，输出端漏电阻抗用于检测经输入端漏电阻抗驱动的漏电阻抗，输出端模拟寄生电容用于检测经输入端模拟寄生电容驱动的寄生电容。所述的三个输入端耦合电容与三个输出端耦合电容模拟电容式传感器三个极板之间的耦合电容参数所产生的影响；所述的输入端漏电阻抗和输出端漏电阻抗模拟电容器上极板电路和下极板电路上产生的漏电阻抗；所述的输入端模拟寄生电容模拟极板与周围元件产生电容关系，即寄生电容。充分考虑了电容式传感器的传感器部分可能受到的影响因素，使电容式传感器模型电路更为接近真实的电容式传感器。优选的，所述的封装参数输出电路包括输出端模拟电阻和输出端模拟电感，在模拟上极板电路、模拟中极板电路和模拟下极板电路的输出连接端均连接有所述的输出端模拟电阻，所述的输出端模拟电阻连接输出端模拟电感的一端，输出端模拟电感的另一端连接输出端模拟电容，所述的输出端模拟电容接地。所述的输出端模拟电阻用于检测经输入端模拟电阻驱动的电阻信号，所述的输出端模拟电阻与输入端模拟电阻用于模拟电容式传感器封装部分焊盘和焊线产生的电阻参数；所述的输出端模拟电感用于检测经输入端模拟电感驱动的电感信号，所述的输出端模拟电感与输入端模拟电感模拟电容式传感器封装部分焊盘和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电容式传感器模型电路，包括模拟极板电路（1），其特征在于：所述模拟极板电路（1）的输入端连接有用来产生并发送传感器封装电学参数信号以及传感器极板影响参数信号的模拟输入电路，所述的模拟极板电路（1）的输出端连接有用来接收并输出传感器封装电学参数信号以及传感器极板影响参数信号的模拟输出电路。

【技术特征摘要】
1.一种电容式传感器模型电路，包括模拟极板电路(1)，其特征在于:所述模拟极板电路(I)的输入端连接有用来产生并发送传感器封装电学参数信号以及传感器极板影响参数信号的模拟输入电路，所述的模拟极板电路(I)的输出端连接有用来接收并输出传感器封装电学参数信号以及传感器极板影响参数信号的模拟输出电路。2.根据权利要求1所述的电容式传感器模型电路，其特征在于:所述的模拟极板电路(I)包括模拟极板驱动电路和模拟极板检测电路，所述的模拟极板检测电路包括串联的模拟检测电容一和模拟检测电容二，所述的模拟检测电容一串联模拟检测体电阻抗一，模拟检测电容二串联模拟检测体电阻抗二，所述的模拟极板驱动电路的包括串联的模拟驱动电容一和模拟驱动电容二，所述的模拟驱动电容一串联模拟驱动体电阻抗一，模拟驱动电容二串联模拟驱动体电阻抗二，模拟检测体电阻抗一与模拟驱动体电阻抗一间连接有耦合电容一，模拟检测体电阻抗二与模拟驱动体电阻抗二间连接有耦合电容二，所述模拟检测体电阻抗一与模拟驱动体电阻抗一间连接有稱合电容一，模拟检测电容一和模拟检测电容二串联的连接点经模拟检测体电阻抗三与模拟驱动电容一和模拟驱动电容二串联的连接点相连，所述模拟检测电容一的上极板、模拟检测体电阻抗一、模拟驱动电容一的上极板、模拟检测体电阻抗一以及耦合电容一的连接电路组成模拟上极板电路，模拟检测电容一的下极板、模拟检测电容二的上极板、模拟驱动电容一的下极板、模拟驱动电容二的上极板以及模拟检测体电阻抗三的连接电路组成模拟中极板电路，模拟检测电容二的下极板、模拟检测体电阻抗二、模拟驱动电容二的下极板、模拟驱动体电阻抗二以及耦合电容二的连接电路组成模拟下极板电路。3.根据权利要求2所述的电容式传感器模型电路，其特征在于:所述的模拟输入电路包括封装参数输入电路(5 )和极板影响参数输入电路(2 )，所述的封装参数输入电路(5 )连接极板影响参数输入电路(2)，所述的极板影响参数输入电路(2)连接模拟极板驱动电路的输入端。4.根据权利要求3所述的电容式传感器模型电路，其特征在于:所述的极板影响参数输入电路(2)包...

【专利技术属性】
技术研发人员：李荣宽，薛晓军，周骏，
申请(专利权)人：嘉兴市纳杰微电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：