[实用新型]一种高灵敏度的电容传感阵列检测电路

说明书

本实用新型涉及一种高灵敏度的电容传感阵列检测电路，属于电容传感器信号检测技术领域，该电路具体包括驱动电路经模拟开关电路与电容传感器阵列的输入端相连接，电容传感器阵列的输出端经模拟开关电路与C/V转换电路的信号输入端相连接，C/V转换电路的信号输出端经整流与滤波电路与减法电路相连接，减法电路的信号输出端连接有放大滤波电路，模拟开关电路的信号输入端与MCU处理器相连接，MCU处理器经DAC电路与减法电路相连接，本实用新型通过控制器将传感器的测量信号与初始状态信号相减得到传感器的敏感变化值，起到信号隔直效果，这样可以更有利于有用信号的放大等处理，得到更高的检测灵敏度。

技术领域

本实用新型涉及一种高灵敏度的电容传感阵列检测电路，属于电容传感器信号检测技术领域。

背景技术

电容传感器可以从一对电极层之间的电容变化检测出测量对象的凹凸形状，并且可以被用于表面压力分布传感器以及诸如应变计之类的传感器。一般地，用以下公式来表示电容传感器中的电容：C＝ε0εrS/d…，在以上公式中， C表示电容，ε0表示自由空间中的电容率，εr表示电介质层的相对电容率， S表示电极层的面积，并且d表示电极之间的距离。

但是传统的电容隔直虽然方便，但存在信号延时，且只适用于单路信号独立工作，不宜用于多通道信号切换的信号处理，容易引起切换信号的串扰。

实用新型内容

为解决现有技术存在的技术问题，本实用新型提供了一种高灵敏度的电容传感阵列检测电路，其通过控制器将传感器的测量信号与初始状态信号相减得到传感器的敏感变化值，起到信号隔直效果，这样可以更有利于有用信号的放大等处理，得到更高的检测灵敏度。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为一种高灵敏度的电容传感阵列检测电路，包括驱动电路、电容传感器阵列、模拟开关电路、C/V转换电路、整流与滤波电路、减法电路、DAC电路、放大滤波电路及MCU处理器，所述驱动电路经模拟开关电路与电容传感器阵列的输入端相连接，所述电容传感器阵列的输出端经模拟开关电路与C/V转换电路的信号输入端相连接，所述 C/V转换电路的信号输出端经整流与滤波电路与减法电路相连接，所述减法电路的信号输出端连接有放大滤波电路，所述模拟开关电路的信号输入端与MCU 处理器相连接，所述MCU处理器经DAC电路与减法电路相连接。

优选的，所述驱动电路包括有源振荡器和低通滤波电路，所述有源振荡器用于提供1MHz的交流信号，经过低通滤波电路滤波处理后，得到1MHz、1V的正弦电压。

优选的，所述模拟开关电路采用ADG1212，其供电为±15V，二通道。

优选的，所述DAC电路采用AD5761R，输出电压为0-20v。

与现有技术相比，本实用新型具有以下技术效果：本实用新型对近程电容传感器阵列的信号处理而设计的检测电路，将电容传感器的敏感接收端接收的交流信号整流为直流信号可更方便进行处理。并且，该电路通过控制器将传感器的测量信号与初始状态信号相减得到传感器的敏感变化值，起到信号隔直效果，这样可以更有利于有用信号的放大等处理，得到更高的检测的灵敏度。此外，传统的电容隔直虽然方便，但存在信号延时，且只适用于单路信号独立工作，不宜用于多通道信号切换的信号处理，容易引起切换信号的串扰。该实用新型可以很高好的规避传统电容隔直的这些缺点，而且可以对电容传感器的瞬态与静态都可以测试，更适用于电容传感器阵列信号的检测。

附图说明

图1为本实用新型中电容传感器阵列检测电路框图。

图2为本实用新型中C/V转换电路、整流滤波电路及减法电路的电路图。

具体实施方式