[发明专利]电容值比测量电路及电容式压力传感器

说明书

本发明提供一种对测量电路中的电阻值的精度和变化不敏感的电容值比测量电路及包括该电容值比测量电路的电容式压力传感器，包括第一二选一电子开关、第二二选一电子开关、通道选择电平转换电路、第一压力致变电容以及第二压力致变电容，该测量电路不需要做电阻的温度标定即可准确测量出电容式压力传感器的两个电容的电容值比，省去了耗时的温度标定过程，降低了电容式压力传感器的生产成本。

技术领域

本发明涉及电容式压力传感器，特别是涉及一种电容值比测量电路及电容式压力传感器。

背景技术

电容式压力传感器是一种应用较广的传感器，当测量面电极受到压力时电极发生弹性变形，与固定电极的距离发生变化，俩电极之间电容相应改变，电容值与压力之间成比例变化，可用于表征被测压力值；实际中传感器常设计使用两个测量电极，分别在固定电极的俩面，电极中间充满油类介质，这样俩测量电极与固定电极形成两个电容；当两个测量电极受到的压力不同时，两个电容值会呈现差分式变化，电容值的比与压力差成比例，成为压差传感器；如果固定一侧的压力(如抽真空)，测量出的电容值比就可以表示相应的绝对压力。

测量电容容值需要有电阻参与，通过测电容充、放电时间而得出电容值，电阻阻值是随温度变化的，需要做温度标定才能解决电路温漂问题，温度标定耗费时间长，增加生产成本。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的主要目的在于克服上述背景技术的缺陷，提供一种用于电容式压力传感器的电容值比测量电路及包括所述的电容值比测量电路的电容式压力传感器，避免电阻的温度标定。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于电容式压力传感器的电容值比测量电路，包括第一二选一电子开关、第二二选一电子开关、通道选择电平转换电路、第一压力致变电容以及第二压力致变电容；所述第一二选一电子开关和所述第二二选一电子开关各自的通道选择脚连接同一个通道选择电平，所述第一二选一电子开关的公共脚连接电源，所述第二二选一电子开关的公共脚连接地，当所述通道选择电平为第一电平时，所述电源通过所述第一二选一电子开关的公共脚和第一选通脚对所述第二压力致变电容充电，所述第一压力致变电容通过所述第二二选一电子开关的第一选通脚和公共脚对地放电，当所述通道选择电平为第二电平时，所述电源通过所述第一二选一电子开关的公共脚和第二选通脚对所述第一压力致变电容充电，所述第二压力致变电容通过所述第二二选一电子开关的第二选通脚和公共脚对地放电，其中，所述通道选择电平转换电路在所述第二压力致变电容充电到电压高于参考电压而所述第一压力致变电容充电放电到电压低于参考电压时，将所述通道选择电平由所述第一电平切换到所述第二电平，在所述第一压力致变电容充电到电压高于参考电压而所述第二压力致变电容充电放电到电压低于参考电压时，将所述通道选择电平由所述第二电平切换到所述第一电平，其中，根据所述第二电平和所述第一电平的持续时间比确定所述第一压力致变电容和所述第二压力致变电容的电容值比。

进一步地：

所述通道选择电平转换电路包括第一运算放大器、第二运算放大器、第一双输入与非门、第二双输入与非门，所述第一运算放大器的同相输入端与所述第二运算放大器的同相输入端相连，所述第一运算放大器的反相输入端与所述第一压力致变电容的一端相连，所述第二运算放大器的反相输入端与所述第二压力致变电容的一端相连，所述第一运算放大器的输出端与所述第一双输入与非门的第一输入端相连，所述第二运算放大器的输出端与所述第二双输入与非门的第一输入端相连，所述第一双输入与非门的第二输入端与所述第二双输入与非门的输出端相连，所述第二双输入与非门的第二输入端与所述第一双输入与非门的输出端相连，所述第一双输入与非门或所述第二双输入与非门的输出端输出所述通道选择电平。