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申请/专利权人：北京先通康桥医药科技有限公司

摘要：阵列式电容传感器的动态测量电路，包括单片机、交叉选通开关阵列、正弦波信号发生器、CA转换电路、平衡电路、幅度解调电路、第一多路选择开关、低通滤波电路2、电平偏移电路和采样反馈电路。CA转换电路将交叉选通开关阵列选通的电容单元的电容值转换为正弦波信号，平衡电路抵消电容单元的静态电容的作用，输出仅反映电容单元的电容值相对变化率的微弱不平衡信号；幅度解调电路将微弱不平衡信号的幅值解出后经低通滤波电路2滤除交流信号后最终输出有用直流信号。本发明根据不同静态电容值自动调整电路参数，准确测出微弱电容的相对变化量。灵敏度高，响应速度快，抗干扰能力强，可以实现规模达数百个通道的电容阵列动态测量。

主权项：1.阵列式电容传感器的动态测量电路，其特征在于，包括单片机、交叉选通开关阵列、正弦波信号发生器、CA转换电路、平衡电路、幅度解调电路、第一多路选择开关、第二低通滤波电路、电平偏移电路和采样反馈电路，其中：所述的CA转换电路包括第一电容CR、第二电容C59、第一运算放大器U7-A、第一电阻R32；第一电容CR的一端作为CA转换电路的第二输入端，第一电容CR的另一端分别连接第二电容C59的一端、第一电阻R32的一端、第一运算放大器U7-A的反相输入端；第二电容C59的另一端和第一运算放大器U7-A的同相输入端接地；第一运算放大器U7-A的输出端与第一电阻R32的另一端连接后作为CA转换电路的输出端；第一电阻R32的两端作为CA转换电路的第一输入端；所述的平衡电路包括第二固定增益器和加法电路，第二固定增益器的输入端作为平衡电路的第二输入端，加法电路的第一输入端作为平衡电路的第一输入端，第二固定增益器的输出端连接加法电路的第二输入端，加法电路的输出端作为平衡电路的输出端；所述的幅度解调电路包括第一固定增益器、第一低通滤波电路和同步解调电路；第一固定增益器的输入端作为幅度解调电路的第一输入端，第一固定增益器的输出端经过第一低通滤波电路后连接到同步解调电路的第一输入端，同步解调电路的第二输入端作为幅度解调电路的第二输入端，同步解调电路的输出端作为幅度解调电路的输出端；所述的采样反馈电路包括第二多路选择开关和均方根电路，第二多路选择开关的输入端作为采样反馈电路的输入端，第二多路选择开关的输出端连接均方根电路的输入端，均方根电路的输出端作为采样反馈电路的输出端；交叉选通开关阵列选通待测的阵列式电容传感器的电容单元，交叉选通开关阵列的输出端连接CA转换电路的第一输入端；正弦波信号发生器的四个输入端分别输入单片机输出的第一方波信号DS0、第二方波信号DS1、第一模拟信号AS0、第二模拟信号AS1，正弦波信号发生器的第一输出端连接CA转换电路的第二输入端，正弦波信号发生器的第二输出端连接平衡电路的第二输入端；平衡电路的第一输入端连接CA转换电路的输出端，平衡电路的输出端连接幅度解调电路的第一输入端；幅度解调电路的第二输入端连接单片机的方波信号输出端口；幅度解调电路的输出端通过第一多路选择开关连接到第二低通滤波电路的第一输入端；电平偏移电路输出一个直流偏移电压信号到第二低通滤波电路的第二输入端，第二低通滤波电路最终输出有用的直流信号到单片机的片内模数转换器中；采样反馈电路分别选通正弦波信号发生器的第一输出端、CA转换电路的输出端、平衡电路和幅度解调电路输出的正弦波信号后依次经第一多路选择开关、第二低通滤波电路后得到正弦波幅值信号并输出到单片机的片内模数转换器中。

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