调频电路（电容传感器）

调频电路（电容传感器）

调频电路是电容式传感器的一种测量电路，将传感器电容作为振荡器谐振回路的一部分，通过电容变化引起振荡频率变化，再经鉴频器转换为电压输出。

工作原理

振荡器振荡频率为 $f=1/\left(2\pi \sqrt{LC}\right)$，其中 $C=C_0\pm \Delta C$ 为回路总电容（含传感器初始电容、固有电容和分布电容）。无被测信号时固有频率为 $f_0=1/\left(2\pi \sqrt{L{C}_0}\right)$；有被测信号时频率变化为 $\Delta f$。

特点

• 灵敏度高，可测量0.01μm级位移变化量
• 抗干扰能力强
• 性能稳定
• 能取得高电平的直流信号（伏特级），易于用数字仪器测量和与计算机接口

局限性

输出频率与电容为非线性关系，需通过鉴频器将频率变化转换为振幅变化。