调频测量电路

调频测量电路如图1所示。

该电路将电容传感器作为振荡器谐振回路的一部分，当输入量导致电容传感器的电容量发生变化时，振荡器的震荡频率发生变化。将频率的变化在鉴频器中转换为振幅的变化，经放大后用仪表指示或记录下来。

调频接受系统可分为直放式和外差式调频。图1（a ）为直放式调频电路，图1（b ）为外差式调频电路。外差式调频的性能较直放式的要好，但其电路复杂。

调频 震荡器

限幅

鉴频

放大

电容传感器 （a ）

输出

①

②

③

④

C 0

调频 震荡器

电容传感器

缓冲 放大器

鉴频

放大

限幅

中频放大

变频 本机震荡

（b ）

输出

②

③

④

C 0

①

图1 调频测量电路框图

调频震荡器的振荡频率f为：

f=1/（2πLC）

C= C1 + C0±ΔC+ C2

式中：L为谐振回路的电感；C为总电容；C1为谐振回路的固有电容；C2为传感器引线的分布电容；C0±ΔC为传感器的电容。

当被测电容为零时，振荡器有一个固有频率。当被测信号不为零时，振荡器的频率发生变化。经鉴频器处理后，频率信号转换为振幅的变化，波形图如图2所示。

图2 调频测量电路的波形图

①

②

④

③ f

t

t

t

t

被测信号为0时，电容C= C 1 + C 0 +C 2

作用于电容的信号，此时使传感器电容±ΔC ，C= C 1 + C 0±ΔC+ C 2

此时振荡频率为

鉴频器输