[发明专利]差分电容式压力检测装置

权利要求书

1.一种差分电容式压力检测装置，其特征在于，该装置包括：

高精度检测电路模块，用于将反映压力变化的差分电容值转换成初始电压信号(U0)；

线性化调整模块，用于对接收自该高精度检测电路模块的初始电压信号(U0)进行线性化调整，得到为第一电压信号(U1)；放大输出模块，用于对接收自该线性化调整模块的第一电压信号(U1)进行运算放大，得到模拟量输出的第二电压信号(U2)；

模数转换及调整电路模块，用于对接收自该放大输出模块的第二电压信号(U2)进行模数转换，将第二电压信号(U2)转换成数字量并输出；所述模数转换及调整电路模块包括高速模数转换ADC芯片及外围电路，所述高速模数转换ADC芯片用于将模拟量的第二电压信号(U2)转换成数字量并输出；

可编程输出电路模块，用于进行输出方式的选择切换；

其中，所述可编程输出电路模块，具备独立可编程的功能，采用可控模拟开关并结合串口通信电路，进行模拟量输出或数字量输出方式的切换；

所述高精度检测电路模块将反映压力变化的差分电容值转换成初始电压信号(U0)，是利用差分电容本身具有充放电的电学特性及RC串联模型，给一对差分电容施加一个稳定的方波信号，得到差分电容充放电时的峰峰值变化，再通过减法电路将峰峰值的变化转化为初始电压信号(U0)的变化，从而得到压力与电压之间的关系；

所述线性化调整模块包括有源滤波电路和模拟PID电路，通过将初始电压信号U0经过有源滤波电路和模拟PID电路对方波信号的电平值进行调整，以使有源滤波电路和模拟PID电路对初始电压信号(U0)进行线性化调整，得到第一电压信号(U1)，使得：

U1＝K*P

其中，K为线性化系数，P为差分电容受到的压力。

2.根据权利要求1所述的差分电容式压力检测装置，其特征在于，所述放大输出模块包括运算放大器和加法电路，运用逐级放大并基准电压做加减法的操作，对第一电压信号(U1)进行运算放大并调整得到模拟量输出的第二电压信号(U2)。