【摘要】：图7．14为运算放大器式测量电路的基本原理图。设运算放大器为理想放大器，输入阻抗为无穷大，输出阻抗为零，增益K为无穷大，则根据理想运算放大器的工作原理，得输出电压为由式可知，输出电压与极距d呈线性关系，这就从原理上解决了使用单个变极距型电容式传感器输出特性的非线性问题。对于变面积型电容式传感器，可将图7．14中的Cx和固定电容C0的位置对调，此时输出电压与极板面积A呈线性关系。
图7．14为运算放大器式测量电路的基本原理图。图中Cx为传感器电容，C0为固定电容。设运算放大器为理想放大器，输入阻抗为无穷大，输出阻抗为零，增益K为无穷大，则根据理想运算放大器的工作原理，得输出电压为
将平行极板电容器的电容计算公式代入式（7．36），可得
由式（7．37）可知，输出电压与极距d呈线性关系，这就从原理上解决了使用单个变极距型电容式传感器输出特性的非线性问题。对于变面积型电容式传感器，可将图7．14中的Cx和固定电容C0的位置对调，此时输出电压与极板面积A呈线性关系。当然，由于实际的运算放大器的增益和输入阻抗不可能为无穷大，因此仍然会有一定的非线性误差存在，为此，应尽量采用高增益和高输入阻抗的运算放大器。
图7．14 运算放大器式测量电路
图7．15 可调零的运算放大器式测量电路
当没有被测量输入时，因电容式传感器的初始电容不会为零，因此，如图7．14所示电路输出电压的初始值也不为零，这样会给测量和数据处理带来不便，为了实现零点迁移（即在被测量为零时，测量电路的输出电压也为零），可采用如图7．15所示电路，图中R1和R2为平衡电阻，RW为调零电位器，调节RW使输出电压为
选取C0的值等于传感器的初始电容值，则当被测量为零时电路输出电压为零。若C0和Cx的结构和参数相同，采用图7．15的测量电路，则C0和Cx受环境温度变化等外界干扰的影响可以互相抵消，若被测量不变而环境干扰变化，测量电路的输出电压仍不变。
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