ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ДЛЯ РАБОТЫ С ЕМКОСТНЫМИ ДАТЧИКАМИ (АНАЛОГОВЫЕ И ЦИФРОВЫЕ)

Е.Ю. Неболюбов; А.И. Новик

№ 3 (2015), Інформаційно-вимірювальні системи в електроенергетиці

№ 3 (2015)

Інформаційно-вимірювальні системи в електроенергетиці

ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ДЛЯ РАБОТЫ С ЕМКОСТНЫМИ ДАТЧИКАМИ (АНАЛОГОВЫЕ И ЦИФРОВЫЕ)

Опубліковано 2015-04-28

Е.Ю. Неболюбов⁺⁻
А.И. Новик⁺⁻

Е.Ю. Неболюбов

Інститут електродинаміки НАН України, пр. Перемоги, 56, Київ, 03057, Україна

А.И. Новик

Інститут електродинаміки НАН України, пр. Перемоги, 56, Київ, 03057, Україна

ARTICLE_10_PDF

Ключові слова

compensatory-bridge device
a capacitive sensor
measuring bridge
sigma-delta ADC
capacitance-to-digital converter измерительный мост
компенсационно-мостовое устройство
емкостный датчик
сигма-дельта АЦП
преобразователь емкость–цифра

Як цитувати

[1]

Неболюбов, Е. і Новик, А. 2015. ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ДЛЯ РАБОТЫ С ЕМКОСТНЫМИ ДАТЧИКАМИ (АНАЛОГОВЫЕ И ЦИФРОВЫЕ). ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА. 3 (Квіт 2015), 067.

Анотація

Показаны два основных направления, использующихся при построении измерительных преобразователей для емкостных датчиков (сенсоров) – на базе традиционных уравновешенных мостовых либо компенсационно-мостовых цепей и на базе однокристальных конвертеров «емкость-цифра» (CDC) с использованием методологии сигма-дельта модуляции. Описаны особенности рассматриваемых преобразователей, показаны преимущества и недостатки обоих типов устройств, предпочтительные области применения, даны примеры реализации. Библ. 22, рис. 3.

ARTICLE_10_PDF

Посилання

Abramenkov A.D., Troitsky Yu.V. Methods for measuring the capacitance of the sensor deviation from its nominal value // Electronic mathematical and biomedical journal. − 2013. − Vol. 12. − Issue 4. [Online]. Available at:

http://www.smolensk.ru/user/sgma/MMORPH/N-40-html/abramenkov/abramenkov.htm (accessed 05.01.2015) (Rus.)

Borshchev P.I. Dynamic transducers informative parameters aptly-stnyh sensors. - Avtoref. Dis. PhD. tekhn. Sciences. − Kyiv, 1987. (Rus)

Borshchev P.I., Novik A.I. Investigation of dynamic characteristics of the measuring circuits Compensatory and bridge transducers parameters of capacitive sensors. / Preprint №386, Ukrainian Academy of Sciences, Institute of Electrodynamics. − Kyiv, 1984. − 36 p. (Rus)

Golub V.S. Sigma-delta modulator and ADC // Tekhnologiia i konstruirovanie v elektronnoi apparature. − 2003. − No 3. − Pp. 35-41. (Rus)

Grynevych F.B., Novik A.I. Measuring Compensatory and bridge devices with capacitive sensors. − Kyiv: Naukova Dumka. − 1987. − 112 p. (Rus)

Karandeev K.B., Grynevych F.B., Grokholsky A.L. Sobolewski K.M., Nikulin V.I., Dobrov E.E. Speed electronic compensatory and bridge devices. − Moskva: Energiia. − 1970. − 136 p. (Rus)

Koestler W. Design of digital and mixed-signal processing. − Moskva: Tekhnosfera, 2010. − 328 p. (Rus)

Nebolyubov E.Yu, Novik A.I., Borschev P.I., Lezhoev R.S., Maidan A.E. Capacitive displacement meter // Tekhnichna Elektrodynamika. − 1998. − No 2. − Pp. 76-79. (Rus)

Novik A.I. System balancing precision high-speed one-parameter bridges AC // Tekhnichna Elektrodynamika. − 1997. − No 5. − Pp. 65-69. (Rus)

Novik AI, Kolupaev Yu.P., Nuzhnenko V.V., Stadnik A.V. Features of construction of meter circuits for use with capacitive sensors // Tekhnichna Elektrodynamika. − 2005. − No 1. − Pp. 66-70. (Rus)

Novik A.I. Transformer measuring bridge / A.s. №661366 USSR MKIG 01 R 17/12, 1979. (Rus)

Novik A.I., Borschev P.I. Capacitive measuring the distance to a grounded surface in / A.S. №1536188 USSR MKIG 01 B7 / 00, 1990. (Rus)

AD7745 / AD7746 24-Bit Capacitance-to-Digital Converter with Temperature Sensor (rev.0) [Online]. Available at: http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD7745_7746.pdf (accessed 05.01.2015)

AD7747 24-Bit Capacitance-to-Digital Converter with Temperature Sensor Data Sheet (rev. 0)

[Online]. Available at: http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD7747.pdf (accessed 05.01.2015)

Avramov-Zamurovic S., Duk Rae Lee. High-stability capacitance sensor system and its evaluation. // IEEE Trans. Instrum. Meas. − 2009. − Vol. 58. − No.4. − Pp. 955-961.

Brigati S., Francesconi F., Malcovati P., Tonietto D., Baschirotto A., Maloberti F. Modeling sigma-delta modulator non-idealities in SIMULINK / Proceedings of ISCAS '99. − 1999. − Vol. 2. − Pp. 384-387.

Brychta M. Measure Capacitive Sensors With A Sigma-Delta Modulator, 2005. [Online]. Available at: http://www.electronicdesign.com/analog/measure-capacitive-sensors-sigma-delta-modulator (accessed 05.01.2015)

Capacitive Rain Sensor for Automatic Wiper Control. Final Report ECE 480: Design Team 6. HYUNDAI & KIA MOTORS. [Online]. Available at:

http://www.egr.msu.edu/classes/ece480/capstone/spring10/group06/Documents/ECE480_Design_Team6_Final_Report.pdf 2010. (accessed 05.01.2015)

MAS6512 Capacitive Sensor Signal Interface IC [Online]. Available at: http://www.mas-oy.com/uploads/Data%20sheets/DA6512.pdf , 2013. (accessed 05.01.2015)

Extending the Capacitive Input Range of the AD7745 / AD7746 Capacitance-to-Digital Converter (CN0129) [Online]. Available at: http://www.analog.com/static/imported-files/circuit_notes/CN0129.pdf, 2011. (accessed 05.01.2015)

Ghose Kaustav. MEMS Inertial Sensor to Measure the Gravity Gradient Torque in Orbit. − Thèse № 5231 (2012), à la Faculté Des Sciences et Techniques de l'ingénieur Laboratoire des Microsystèmes pour les Tech-nologies Spatiales Programme Doctoral en Microsystèmes et Microélectronique.-École polytechnique fédérale de Lausanne. − Pour l'Obtention du Grade de Docteur ÈS Sciences. [Online]. Available at: http://infoscience.epfl.ch/record/169608/files/EPFL_TH5231.pdf,2012 (accessed 05.01.2015)

Nurge Mark. Capacitance Measurement with a Sigma Delta Converter for 3D Electrical Capacitance Tomography. [Online]. Available at: http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20120003600.pdf Jan.2005 (accessed 05.01.2015)