一、實(shí)訓(xùn)目的
1、理解變面積式電容傳感器的基礎(chǔ)構(gòu)造。
2、掌控把握變面積式電容及二極管環(huán)形電橋的作業(yè)原理。
3、掌控把握變面積式電容傳感器的調(diào)動(dòng)測(cè)量試驗(yàn)方法。

二、傳感器實(shí)訓(xùn)臺(tái)實(shí)訓(xùn)所用單元
電容式傳感器、電容式傳感器變換電子線路板、差動(dòng)放大器板、直線DC穩(wěn)壓電源、數(shù)字電壓（V）（V）表、位移臺(tái)架。

三、實(shí)訓(xùn)原理及電子線路
1、實(shí)訓(xùn)電子線路框圖如圖7-1所示。電容的改變經(jīng)過電容變換電子線路變換成電壓（V）（V）信號(hào)，經(jīng)過差動(dòng)放大器放大后，用數(shù)字電壓（V）（V）表顯露出來。


圖7-1 電容式傳感器實(shí)訓(xùn)電子線路框圖

2、圖7-1中的電容變換電子線路圖如圖7-2所示。圖中的信號(hào)發(fā)生器用來產(chǎn)生方波信號(hào)。電容變換由二極管環(huán)形電橋完成，二極管環(huán)電橋作業(yè)原理如圖7-3所示。
固定頻率的方波脈沖由A點(diǎn)寫入，在方波的上升沿，C0被充電，充電途徑是VD3→C0；與此--Cx1也被充電，其充電途徑是C9→VD5→Cx1。在方波的下降沿，C0和Cx1全部放電，C0的放電途徑是C0→VD4→C9；Cx1的放電途徑是Cx1→VD6。由于C9在一個(gè)周期內(nèi)的充電和放電平均電流（A）（A）分別為：IU＝fVPCx1和ID＝fVPC0，式中f是脈沖頻率，VP為方波峰值電壓（V）（V），因此AB間的平均電流（A）（A）I＝ID－IU＝fVP(C0-Cx1)。從該式中可以看出電容的改變與AB間的電子線路成正比。
在圖7-2中，多加了L1、L2、C10和R6。L1和L2對(duì)高頻方波的阻抗很大，而直線DC電阻很小，與R6一起形成了A、B間的直線DC通路，使充放電流（A）（A）的直線DC分量得以經(jīng)過。C10用作濾波。這樣在R6兩端就有與電容改變量成正比的直線DC電壓（V）（V）輸出。


圖7-2 電容變換電子線路原理圖


圖7-3 二極管環(huán)形電橋原理圖

四、實(shí)訓(xùn)步驟
1、固定好位移臺(tái)架，將電容式傳感器存放于位移臺(tái)架上，調(diào)動(dòng)測(cè)微器使其指示15mm左右。將測(cè)微器裝入位移臺(tái)架上部的開口處，再將測(cè)微器測(cè)桿與電容式傳感器動(dòng)極旋緊。然后調(diào)動(dòng)兩個(gè)滾花螺母，使電容式傳感器的動(dòng)極上表面與靜極上表面基礎(chǔ)平齊，而而且靜極能上下輕松滑動(dòng)，這時(shí)將兩個(gè)滾花螺母旋緊。
2、差動(dòng)放大器調(diào)零（參見實(shí)訓(xùn)一）。
3、按圖7-2接線，將可變電容Cx1與固定電容C0接到實(shí)訓(xùn)板上，位移臺(tái)架的接地孔與變換電子線路板的地線相連。
4、接通電源，調(diào)動(dòng)測(cè)微器使輸出電壓（V）（V）UO接近零，然后上移或下移測(cè)微器1mm，調(diào)動(dòng)差動(dòng)放大器增益，使輸出電壓（V）（V）的值為200～400mV左右，再回調(diào)測(cè)微器，使輸出電壓（V）（V）為0mV，并以此為系統(tǒng)零位，分別上旋和下旋測(cè)微器，每次0.5mm，上下各2.5mm，將位移量X與對(duì)應(yīng)的輸出電壓（V）（V）UO記入下表中。
表 7-1

X(mm)						0
UO(mV)						0

五、實(shí)訓(xùn)報(bào)告
1、按照表7-1，畫出寫入/輸出特性彎彎曲線 ，并而而且計(jì)算感知度和非線性誤差。
2、本實(shí)訓(xùn)的感知度和線性度取決于哪些因素？