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调频测量电路

调频测量电路如图1所示。

该电路将电容传感器作为振荡器谐振回路的一部分,当输入量导致电容传感器的电容量发生变化时,振荡器的震荡频率发生变化。

将频率的变化在鉴频器中转换为振幅的变化,经放大后用仪表指示或记录下来。

调频接受系统可分为直放式和外差式调频。

图1(a )为直放式调频电路,图1(b )为外差式调频电路。

外差式调频的性能较直放式的要好,但其电路复杂。

调频 震荡器
限幅
鉴频
放大
电容传感器 (a )
输出




C 0
调频 震荡器
电容传感器
缓冲 放大器
鉴频
放大
限幅
中频放大
变频 本机震荡
(b )
输出



C 0

图1 调频测量电路框图
调频震荡器的振荡频率f为:
f=1/(2πLC)
C= C1 + C0±ΔC+ C2
式中:L为谐振回路的电感;C为总电容;C1为谐振回路的固有电容;C2为传感器引线的分布电容;C0±ΔC为传感器的电容。

当被测电容为零时,振荡器有一个固有频率。

当被测信号不为零时,振荡器的频率发生变化。

经鉴频器处理后,频率信号转换为振幅的变化,波形图如图2所示。

图2 调频测量电路的波形图



③ f
t
t
t
t
被测信号为0时,电容C= C 1 + C 0 +C 2
作用于电容的信号,此时使传感器电容±ΔC ,C= C 1 + C 0±ΔC+ C 2
此时振荡频率为
鉴频器输。

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