CAV424實(shí)現電容壓力傳感器測量電路設計

　　2. 1 系統設計

　　該系統主要以CAV424檢測芯片和微處理器控制模塊為核心， 另外還有輸出顯示模塊以及電源模塊等。系統框圖如圖2所示。

　　圖2 系統框圖。

　　CAV424檢測芯片在系統中主要任務(wù)是將傳感器的差動(dòng)電容信號轉換為可測的電壓信號。差動(dòng)式壓力傳感器的低壓端連接C X1參考電容端， 高壓端連接C X2被測電容端， 這樣連接可以保證輸出電壓始終為正。

　　2. 2 電容檢測電路設計

　　根據硅電容壓力傳感器核心器件可看成由中心可動(dòng)電極和兩邊的固定電極組成的2個(gè)可變電容， 其敏感電容可以簡(jiǎn)單地認為是平板電容， 而平板電容公式為：

　　并且將C X1參連接到差壓的高壓端， C X2連接到低壓端。由此可得C X1參和C X2表達式：

　　因此可得式( 2) 最終表達式：

　　式中： ε為兩極板間介質(zhì)的介電常數; S 為兩極板相對有效面積; δ為兩極板的間隙。

　　因此， 在小位移情況下， 外加壓力和△δ成比例關(guān)系， 可見(jiàn)電容的倒數差與輸入壓力成線(xiàn)性關(guān)系。所以文中將CAV424的CX 1作為參考電容端連接到差壓的高壓端是合適的， 這樣的線(xiàn)性關(guān)系減少了系統誤差的影響， 提高了系統的可靠性和準確性。CAV424檢測轉換原理如圖3所示。

　　圖3 CAV424檢測原理圖