微电容测量研究
一种高精度测量微小电容的电路
为实现低功耗 的系统 ， 电路 不工作 时 ， 即接通 电源 态和 待读数态 ， 系统处于值更状态 、 超低 功耗态 Ｌ Ｍ ； Ｐ ４ 工作 时都
处于全功耗态。
因 是采用单 片机 Ａ Ｄ转换 的标 准 电压 １５ Ｖ， ≤ ． 观 １５Ｖ， ｎ值、 与 凡 的 比值 ， ． 故 碰 直接影 响恒 流源 电流的输 出， 只要保证 小于 １５Ｖ时 ， 电路输 出 电流为恒 定值 ， ． 该 与负载 电阻 碰 没有关 系。
图 ３ 恒 流 源 原理 图
基 金 项 目： 防科 技 重 点 实验 室基 － ００ １０ ） 国 ￣（ ４ １０７ ， 作者简介 ： 邵学涛（ ９４ ， 山 东济宁人 ， 士研 究生， 究方 向： 态测试与 智能仪 器。 １８ 一） 男， 硕 研 动
６
由 虚短 虚 断 可 得
＝ ＵＬ ＋ ．
＋ｒ ） ｅ 的周期完成 Ａ Ｄ变换 和数据存储 。其 中 ， 的最 大值 ｎ
小于充 电时间 ，２的最小值大于放 电时间 。 ７
２ 硬 件 设计
２ １ 恒 流 源 的 设 计 ．
１ 原理 分析
恒流源是整个 测量系统模拟部分的重要组成 部分 ， 其稳 定性直接决定 了系统测 量的精度 。本 设计 中的两个 恒流 源 要求 输出电流相等 ， 具体设计如 图 ３ 。
在整个过程 中 ， 单片机要产生一个频率为 １０ｋ ｚ 占空 ０ Ｈ ， 比为 ９ ％的 Ｐ ０ ＷＭ波 ， 以控 制 Ｋ 、＜ 用 １Ｉ ２的通 断 ， 要 以 （ 还 ｎ
容的高精度 ， 高频率测量 。由于采用 了差 动式测 量 ， 设计 本
可 以有效地 减小 非线性误差 ， 提高传感器灵敏度 ， 减少 干扰 ， 减少寄生 电容 的影 响。若 选用高性 能模拟 开关 能大大 减小 电荷 注入效应的影响 。在检测 ０～ Ｆ的实验 中 ， ５ｐ 采样 频率 可以达到 １０ｋ ｚ有效精度位最高可达 １ 。 ０ Ｈ ， ２位
北京航空航天大学科技成果——一种测量微小差分电容的检测电路
北京航空航天大学科技成果——一种测量微小差分电容的检测电路成果简介随着微机电系统（MEMS）技术的发展，微纳米尺寸的传感器在医疗器械、安防探测、惯性器件、流体特性测量等领域中得到了广泛的应用。
由于MEMS传感器尺寸的缘故，这类传感器输出的信号极为微弱。
典型的电容式MEMS传感器输出信号为10-15fF量级。
当前限制微传感器发展和应用的技术瓶颈是信号检测精度和稳定度。
基于电容敏感机理的传感器以其高灵敏度、良好的温度特性和低功耗等优点，在高性能MEMS传感器中应用将非常广泛。
为提高MEMS传感器的输出线性度，抑制共模噪声，敏感电容大多采用差分电容的形式。
现有的微小差分电容检测方法主要有两种：电容-模拟电压转换和电容充放电频率检测。
第一种方法抗干扰能力差；同时该方法的检测电路复杂，检测灵敏度受元器件精度影响大，批量生产时性能的一致性很难控制。
第二种方法充放电过程引入的干扰很难克服，并且充放电的转换过程由晶体管控制，状态切换的瞬间会存在电荷注入和电荷馈通效应，严重影响检测精度；同时，由于电容充放电过程的非线性特性，使得输出信号的频率与待测电容的大小呈现严重的非线性，需要进行非线性校正。
上述两种检测方法均不适合高精度电容检测领域。
为满足高精度检测的需要，需要设计一种高分辨率，高线性度，抗干扰能力强的检测方法。
本项目研发出一种测量微小差分电容的检测电路，包括选频电路、锁相环跟踪电路、逻辑门电路和低通滤波电路；其中，选频电路和锁相环跟踪电路组成谐振单元，该谐振单元的谐振频率由待测差分电容的大小决定。
由差分电容构成的两组谐振单元在后端逻辑门电路和低通滤波电路的作用下可以实现正比于差分电容大小的频率输出。
本发明检测精度和输出线性度高，温漂小，抗干扰能力强；电路结构简单，便于工程化和集成电路制作。
该技术广泛适用于医疗器械、安防探测、惯性器件、流体特性测量领域中基于微小差分电容敏感机理的测量。
双电层微分电容测量技术
双电层微分电容测量技术1. 引言双电层微分电容测量技术是一种用于测量电化学系统中双电层的微分电容的方法。
双电层是指在一个界面上存在两个互相依赖但具有不同性质的电荷层，包括内部的带正电荷的金属或半导体表面以及外部的带负电荷的溶液界面。
双电层在许多领域中都有重要应用，例如能源储存、传感器和生物医学。
本文将详细介绍双电层微分电容测量技术的原理、方法和应用。
2. 原理在进行双电层微分电容测量之前，我们首先需要了解双极化过程和双极化曲线。
当一个金属或半导体表面与溶液接触时，会发生一系列复杂的化学反应，形成一个由正负离子组成的带负载体。
这个过程称为双极化过程。
在很短的时间内，正离子会吸附到金属或半导体表面上形成一个紧密排列的吸附膜，而负离子则会远离金属或半导体表面，形成一个扩散层。
双极化曲线描述了双电层的电荷分布情况。
双电层微分电容测量技术基于以下原理：当我们在双电层上施加一小的交流电压时，会在双电层中产生一个交变的电场。
这个交变的电场会引起双电层中的带负载体移动，从而改变了带负载体在金属或半导体表面上的分布情况。
根据麦克斯韦方程组和泊松方程，我们可以得到带负载体分布的微分方程。
通过解析这个微分方程，可以得到双电层微分电容与频率之间的关系。
3. 方法3.1 实验装置双电层微分电容测量通常需要使用特殊设计的实验装置。
这个装置包括一个交流信号发生器、一个锁相放大器和一个计算机控制系统。
3.2 测量步骤1.首先，将待测样品放置在实验装置中，并确保样品与金属或半导体接触良好。
2.设置交流信号发生器的频率和振幅，通常选择在几十到几百赫兹范围内。
3.通过锁相放大器测量双电层微分电容的信号，并将结果传输到计算机中进行分析和处理。
4.根据双电层微分电容与频率之间的关系，可以得到样品中双电层的特性参数，如带负载体的扩散系数和吸附速率等。
4. 应用双电层微分电容测量技术在许多领域中都有广泛应用。
4.1 能源储存双电层超级电容器是一种新型的能源储存设备，具有高功率密度、长循环寿命和快速充放电等优点。
基于LabVIEW的微小电容测量
基于LabVIEW的微小电容测量周英钢;王洋;颜华【摘要】针对电容层析成像技术中的微小电容测量的问题,以数字相敏检波原理为基础,LabVIEW软件及NI采集卡为核心设计了微小电容测量系统;LabVIEW程序控制NI采集卡产生激励信号加在微小电容两端,C/V转换电路将其转换为电压信号,NI采集卡将采集的电压信号传送到PC机中,并在LabVIEW程序中通过数字相敏检波算法对数据进行处理及显示;最终,通过对数据进行线性化,得到相应的测量电容值;实验结果表明,该系统具有精度高,线性度好,稳定性好等优点,可以满足电容层析成像系统中对微小电容的测量的要求.【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2016(024)002【总页数】4页(P42-45)【关键词】微小电容的测量;数字相敏检波;LabVIEW;电容层析成像;C/V转换电路【作者】周英钢;王洋;颜华【作者单位】沈阳工业大学信息科学与工程学院,沈阳 110870;沈阳工业大学信息科学与工程学院,沈阳 110870;沈阳工业大学信息科学与工程学院,沈阳 110870【正文语种】中文【中图分类】TP277电容层析成像(electrical capacitance tomography，ECT)是一种通过测量空间介电常数分布来确定介质分布的技术，即通过检测非导电物场内介质分布变化引起的电容值变化，重建被检测的介质分布情况，其因具有快速、安全、廉价等优点而被认为是一种具有广阔发展前景的过程成像技术[1-4]。
该系统给出了一种基于ECT技术的微小电容测量方法，主要完成了对电容测量原理、C/V转换电路、解调算法、NI采集卡及LabVIEW程序框图的设计和测试。
设计制作了一个完整的基于LabVIEW的微小电容测量系统，能够精确测量电容值，并在PC机上使用了虚拟仪器软件构建了良好的人机交互平台。
ECT成像技术主要是基于电容测量系统实现的。
在电容测量系统中，微小电容的测量问题极为重要。
微分电容的测量方法
微分电容的测量方法嘿，你知道吗？有一天，我和我的学霸朋友小李一起去参加了一个科学展览。
展览上各种各样神奇的科学装置让我们大开眼界。
其中有一个关于电学的展示区，引起了我们的强烈兴趣。
我们凑到一个看起来很复杂的仪器面前，旁边的解说牌上写着“微分电容测量装置”。
啥是微分电容啊？我和小李面面相觑，一头雾水。
这时候，一位和蔼可亲的老科学家走了过来。
他看着我们疑惑的表情，笑着说：“小朋友们，对这个感兴趣呀？那我来给你们讲讲什么是微分电容吧。
”老科学家清了清嗓子，开始了他的讲解：“你们看啊，这个微分电容呢，就像是一个小仓库。
这个小仓库专门用来储存电。
不过呢，它可不是普通的仓库，它的储存能力会随着一些条件的变化而变化。
”我挠挠头，不解地问：“那怎么才能知道这个小仓库能存多少电呢？”老科学家笑了笑，说：“这就涉及到微分电容的测量方法啦。
”他带着我们来到另一个展示台前，上面有一个看起来比较简单的装置。
“这个啊，就是一种测量微分电容的方法。
我们可以通过给这个装置加上不同的电压，然后观察电流的变化。
就像你们给一个小水池加水，看看水流的大小变化，就能知道这个水池的容量有多大。
”小李若有所思地说：“哦，我明白了。
就像我们通过测量不同情况下的东西，来推断出这个微分电容的大小。
”老科学家点点头：“对，非常聪明的孩子。
还有一种方法呢，就是利用振荡电路。
”“振荡电路？那是啥玩意儿？”我瞪大了眼睛。
老科学家耐心地解释道：“振荡电路就像是一个会唱歌的小精灵。
它会发出一定频率的信号。
我们可以通过观察这个信号在有微分电容和没有微分电容的情况下的变化，来计算出微分电容的值。
”我想象着那个会唱歌的小精灵，觉得科学真是太神奇了。
“那还有其他方法吗？”我好奇地问。
老科学家笑着说：“当然有啦。
比如说，我们还可以用阻抗法。
这就有点像你在路上走，遇到不同的障碍物，你的速度会不一样。
我们通过测量电流在通过微分电容时的阻抗变化，也能算出微分电容的值。
”听了老科学家的讲解，我和小李对微分电容的测量方法有了初步的了解。
双电层微分电容测量技术
双电层微分电容测量技术
双电层微分电容测量技术是一种常见的电化学分析技术，它是利
用电化学双电层原理来实现对溶液中物质的浓度和性质等参数的快速
准确测量的。
所谓双电层是指液体的表面和其它物体之间存在着一个极薄的电
荷层，它是由电解质在表面吸附形成的。
电解质的吸附会导致表面电
势发生变化，进而引起电容的变化。
鉴于这种变化的微小且具有高灵
敏度的特点，人们利用微分电容来实现对此过程的测定。
在实际测量中，双电层微分电容测量技术主要利用电极和参比电
极之间的微小电容来检测分析物质浓度的变化。
通常采用的电极材料
有金属、碳、锡、铂、银等，而参比电极则是一种标准电极，其电势
不随时间和外部环境的变化而变化。
利用此项技术可以实现对溶液中离子浓度、电荷密度、物种的大小、形状、表面性质以及反应机理等多个参数的测定。
同时，双电层
微分电容测量技术不仅具有准确性高、灵敏度高、响应速度快等优点，还可以实现远距離在线检测。
总体来说，双电层微分电容测量技术的应用范围很广，它已被广
泛应用于生物、化学、物理、环境等多个领域。
随着技术的不断发展，其测量精度和检测速度都得到了很大提高，未来它有望扮演更加重要
和广泛的角色，为各行业提供更好的分析检测服务。
数控火焰切割机自动调高系统中微电容检测技术研究
此电路可以在引脚２ 出稳定的正弦波激励信号， 输 Ｒ 用于调节输出正弦波信号的幅值大小， ２ 其误差范 围为 ± １ ，Ｒ ％ ７调节 输 出正 弦波 信号 的频率 ，频 率 范围为 ２ ０ ￣ ＭＨ ，Ｒ 调节输出正弦波的对称 ０ Ｈｚ２ ｚ ９ 度 ，因 此可 以很 好 的满足 本 系统 的要求 。 本 电 路 中输 出激 励 信号 Ｖ （ ＝ ｍＳｎ ｆ 中 １ｔ Ｖ ｉ 其 ）
１３运算放大电路 ．
运算放大电路如图 ３ 所示。本电路有如下几个
特点：
（）“ １ Ｔ型”网络电阻的设计。 １ ２ ３ Ｒ ， ， 组成的 Ｒ Ｒ “ 型”网络大阻值电阻， Ｔ 可以获得很大的阻值从而
降 低输 出端 的 噪 声 电 压 ，其 等 效 电阻 为 ： Ｒ － ＋ Ｒ３Ｒ ＋ ３ ＬＲ１Ｒ１ ， ２ Ｒ 。在实 际的 电路 中 ，需 要至 少 ｆ
低通 滤波器 ， 增益 放大 电路 ， ８ Ｕ３ Ｒ 用于 调整 增益 。
维普资讯
图 ５ 相 敏 检 波 电 路
图 ３ 运 算放大 电路
１ 相敏检波电路 ． ４
噪声电压 ， 这大大的降低了检测的分辨率。如果用 “ ”网络 电 阻 ，取 Ｒ１Ｒ ＝ ０ ｋＲ ＝ ｋ则其 等效 Ｔ型 ＝ ３ １０，２ ｌ， 电阻为 １． 而输 出的噪声电压主要由Ｒ 决定 ， ０ Ｍ， ２ １ 而 Ｒ１ 的值很 小 ，因 此可 以大大 的减 小噪 声电压 。 （） ｘ ２ Ｃ 为割嘴和钢板之间的电容 ， 其所包含的 杂散 电容 相 当于接 在 Ｕ 的反 相输 入端 与地之 间， ２ 通 过 Ｕ 的虚地作用，杂散 电容对电容的影响可以忽 ２ 略 ，因此可 以很 好 的消 除杂散 电容 的干 扰 。Ｃｅ 为 ｒｆ 参考电容 ，“ Ｔ型”网络电阻和 Ｃ 并联 ，控制运算 １ 放 大器 Ｕ２ 入 直流 偏置 。 输 （） 双 Ｔ ３ “ 型” 滤波器的设计 。 ２ ３ ４ ５ ６ Ｃ， ， ， ， ， Ｃ Ｃ Ｒ Ｒ Ｒ 构成 的 “ Ｔ型”滤 波器 ，其陷 波频率 为 １放大电路输 出正弦波信号 Ｖ ， ２其频率 和 Ｖ１ 相等 ，而幅值 正 比于割 嘴和 钢板 之 间的距 离 。
集成微电容式传感器检测电路设计与研究
摘 要 ： 集成电容式传感器的研究中， 微电容信号的检测电路是其研究的难点之一。设计一种微电容转换为电压的检测电
路， 由差分 式开关 电容 电路 、 反 相放 大电路 、 低通滤波电路 等组成 。基于 ０ ． １ ８ Ｉ ｘ ｍ Ｃ ＭＯ Ｓ 工艺和 Ｃ ａ ｄ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｒ ｅ仿真器对 电路
进行仿真 ， 结果 表明所设计 的检测 电路能够消除失调电压 和偏 置 电压误 差 ， 减 少 电荷 注入 和时钟馈 通对其影 响 ， 有 效的实现
微 电容 检 测 。
关 键词 ： 电容式传感器； 检测电路； 电压信号； Ｃ Ｍ Ｏ Ｓ 工艺
中图分 类号 ： Ｔ Ｐ ２ １ ２
文献标 识码 ： Ａ
２ ． Ｄ ｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｅｎ ｍ ｔ ｏ ｆＥ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｃ ｉ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｄ ｎ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ａ ｎ ｈ ｕ ｉ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｈ ｅ ｆ ｅ ｉ ２ ３ ０ ０ ３ ９ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ） Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｉ ｓ ａ ｄ ｉ ｉｃ ｆ ｕ ｌ ｔ ｙ ｔ ｏ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ ｉ ｎ ｔ ｅ ｇ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ・ ｃ ａ ｐ ａ ｃ ｉ ｔ ｉ ｖ ｅ ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ ｓ ． Ａ ｃ ａ ｐ ａ ｃ ｉ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ — ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ
Ｔｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｓ ｍｉ ｃ ｒ ｏ — ｃ ａ ｐ ａ ｃ ｉ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｒ ｅ ｍｏ ｖ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｅ ｆｅ ｃ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｏ ｆ ｆ ｓ ｅ ｔ ａ ｎ ｄ
基于ASIC芯片的微小电容测量电路研究
380
计量学报
2007 年 10 月
(1) 或式 (2) 即可算出相应的电容差ΔC。若使能数 字输出 ,ASIC 启动内部的模数转换器 (ADC) ,将 Vout 转换成 12 位并行数字输出值 Dout 由 D0 ～D11 管脚输 出 。通过上位机读取该数字值 ,由式 (3) 和式 (4) 可 计算出对应的模拟输出电压值 Vout 和电容差值ΔC 。
高 MR 低
复位 正常工作
维持高电平指定时间 ,ASIC 复位 默认
2. 2 ASIC 的输出 (1) 模拟信号输出模式 : 偏置调节模式
VOUT
=
VR 2
+
V R1
C1
- V R2 C0
C2
(1)
非偏置调节模式
VOUT
=
VR 2
1 2
+
C1 - C2 C0
(2)
(2) 数字信号输出模式 :
DOUT
关键词 : 计量学 ;微小电容 ;电容式传感器 中图分类号 : TB971 文献标识码 : A 文章编号 : 100021158 (2007) 0420379204
Ultra2small Cap acitance Sensing Circuit Ba sed o n a Piece of ASIC
范围除两个内置选项外 ,还可在 CEXTA 和 CEXTB
两管脚间串联外部电容来扩展 ,外部电容最大
40 pF。通过控制 MB0 和 MB1 管脚的电平即可选择测
量范围 ,具体如表 2 。
表 2 ASIC 测量范围
pF
MB0 MB1
测量范围
低低
±0. 32
(内置)
一种基于微电容测量电路的模拟开关的电荷注入效应设计浅析
一种基于微电容测量电路的模拟开关的电荷注入效应设计浅析随着现代工业的飞速发展，对工况参数的实时监测越来越重要。
参数的监测分为电量和非电量两大类，对于非电量参数的测量，测量成功与否主要取决于传感器的质量和对信号的提取。
由于电容传感器具有结构简单、功耗低、测量范围大、稳定性好、灵敏度高、使用寿命长及可以进行非接触测量等特点，非常适合在高潮湿、高尘埃、强辐射及超低温等恶劣环境下长期使用，因此，对于某些变化缓慢或微小物理，比较适宜采用电容传感器进行测量。
目前用于测量微电容的方法主要是交流法，其测量原理是通过激励信号对被测电容连续充放电，形成与被测电容成比例的电压或电流信号，从而测得被测电容值。
采用此方法测量的信号中具有脉动噪声，需要通过滤波器滤除其脉动成分，但滤波器的引入将降低测量电路信号采集的速度。
所以，本文设计了一种基于电荷放大原理的微电容测量电路，该电路中使用的模拟开关存在电荷注入效应，此效应影响电路的分辨率。
为了解决该问题，本文从微电容测量电路中的电荷注入效应入手，对模拟开关的电荷注入效应进行分析，结合单片机对开关时序进行设计，并基于Proteus和Keil软件设计的电路进行仿真，进而检验设计的合理性。
1微电容测量电路中的电荷注入效应基于电荷放大原理的微电容测量电路如图1所示。
图中Vin为充放电的激励电压源，CX为传感器两极板之间的电容即待测电容；S1～S5为模拟开关；运放A1、电容Cf、电阻Rf和开关S3构成电荷放大器；开关S4和S5及运放A2和A3构成两个采样保持器，A4为仪表放大器。
模拟开关基本上由一个NMOS管和一个PMOS管并联而成，是一种三稳态电路，它可以根据选通端的电平决定输人端与输出端的状态。
当选通端处在选通状态时，输出端的状态取决于输入端的状态；当选通端处于截止状态时，则不管输入端电平如何，输出端都呈高阻状态。
模拟开关的电荷注入效应是影响该电路分辨率的主要因素。
电荷注入效应机理主要有两方。
试述微小电容的测量方法及测量电路系统设计
的精确测量 。这种方法 是把被测电容 （ 可有漏导） 放在一个桥臂 ，可 调的参考 阻抗放 在相邻 的另一个桥臂 ，二桥臂分别 接到频率相同 、电 压相同的两个信 号源 上。调节参考阻抗使桥路平衡 ，则被测桥臂中的 阻抗 与参 考阻抗共轭 相等。该方法 的主要优点 为 ：选用 器件少 ，电路 简单 ，易于小型化。其缺点主要为 ：由于远离平衡位置时非线性较大 ， 输 出阻 抗 很 高 ，输 出 电压 很 小 。 ２ 测 量 电路 系统 设 计 ２１ 微 电容测量电路设计要求 ． 在 Ｅ Ｔ电容测量 中，电容传感器内充以两相 介质时 ，两电极间互 Ｃ 电容的变化量是 流体相 含率及其空间分布 的函数 ，而相 含率变化所引 起 的互 电容变化量一般为 ０１ １ 皮法 （ｆ ． ． ～０ ｐ）左右 ，且不 同的电极对之 间的电容量相差很大 ，相邻 电极对问 的电容 比相对 电极对 问的电容要 大数百倍 ，同时杂散 电容远远大于待测电容 ，因此应用于 Ｅ Ｔ的电容 Ｃ 检测 电路应当具有 以下特点 ：１ ）低漂移 、能抑制杂散 电容 、消除损耗 电导 的影 响；２ ）高分辨率 ，最小可分辨信号 ０ ｆ ；３ ＂ Ｆ ）线性度好 ，非 ． １ 线性误差 ≤ｌ ）高信噪比 ，信噪 比≥ｌ０ Ｂ ）测量范围足够宽， Ｏ ；４ ０ ｄ ；５
能 测 量微 小 电容 的 变 化 。 关键 词 ： 电容 层 析 成像 ； 小 电容 ； 量 电路 微 测
电容式传感器是将 被测量 的变 化转换成 电容量变 化的一种装 置。 电容式传感器具有结构简单 、分辨力 高、工作 可靠 、动态响应快 、可 非接触测量 ，并 能在 高温 、辐射和强烈振动等恶劣 条件 下工作等优点 已在工农业生产 的各个 领域得到广泛应用 。其 中微小 电容测量是关键 技 术 之 一 。这 里 介 绍 了 最 常 用 的 四 种 微 小 电容 检 测 方 法 ，设计 了 基 于 交 流激励的电容测量 电路 ，分析了电路 的工作原理 ，给出 了实验结果 ； 该 电路 的特点是 动态测 量范围宽 ，灵敏度高 ，可灵 活应用 于不同的应 用场合 。
微机电系统电容式微位移检测电路研究
检测 电路 的最后输 出波 形如 图 ６所示 ，在 ０～１ ． ５ ｕ ｓ 为 仿真器求解 收敛过程 ，波形呈逐步增 大趋 势。根据 图 ６ ，可 以得 出对 应 ２ ｐ Ｆ差 动 电 容 ，检 测 电 路 的 输 出 电压 约 为
８ ９
、 ／ Ｈ ｚ 。在 电路性能设计时 ，设定放大倍数约 为 ２ ０倍 。
２ ０ １ ３年 第 １ ２期
板 时 ，检 测 质 量 的 电位 为 ：
煤
炭
工
程
＝ 。
上式 中 ，
１＋ Ｃ ｌ 。 １＋ 丘 Ｃ ２ Ｒ。 ∞ ｍ
ｉＣ ｃ ｏ ｍ Ｖ Ｉ Ｎ
式（ ２ ） 表 明 ，电 路 的 输 出 电 压 与 检 测 差 动 电 容 变 化 是 成
通过放大克服二 极管 压降 导致 的输入 死 区，又 滤除其 他频
率 的干扰 ，经过具体 调试 ，带 通滤 波器 的增 益取 为 １ ０ 。采
用 的运 放 芯 片 均 为 电 压 反 馈 型 高 速 轨 至 轨 运 放 Ａ Ｄ ８ ０ ６ ６ 。
离网络接 人所设计 的电路中进行 仿真分析 。１ ＭＨ ｚ 正 弦载波 的幅值为 ５ ０ ０ ｍ Ｙ，仿真结果如 图 ３～ ６所示 。
煤
炭
工
程
２ ０ １ ３年第 １ ２期
一
人 ／ 罂
４ ３ ２ Ｏ Ｊ 之 ０ ４
上 通道
× １ ０ 。
图 ３ 带 通 滤 波 环 节 的 输 入 输 出波 形 上 、 下通 道 的 带 通 滤 波 输 出 如 图 ４所 示 。 由 图 ４可 以
看出 ，输 出的幅值 之 比与待 测的差动电容值对 应。
环形 二极 管解调后 的输 出波形 如 图 ５所示 ，从 图 ５可 以看 到 ，由于二极管 的换相 导通 ，出现与 待检测 电容成 比
基于LabView的电容测微仪静态参数在线虚拟标定方法的研究
２ 对 面 积两 个量 不 发 生变 化 相 时， 传感 器 的 电容 量会 随着 两极 板 间 的距 离 ｈ变 化 而变化 ， 把此 变化 量 通过 适 当 的 电子 测 量线 路 加 以
转化放 大处 理 ， 就可 以 以电压 形 式输 出。 在一 定 的
线性关 系 ， Ａ 即 ｈ＝ＫＡＶ， 为 当量系 数 ， Ｋ 具体 数 值
由标定 所得 。
密 测 量 的 前 提 和 关 键 。 根 据 传 感 器 标 定 理 论 要 求 与 电容 式 传 感 器 的 实 际 情 况 ，提 出 一 种 对 电 容 式 传 感 器 静 态
参 数 进 行 标 定 的 方 法 。 该 方 法 采 用 了 Ｌ ｂ ｉ 软 件 编 写 数 据 采 集 程 序 ，对 逐 次 采 集 的 电压 进 行 存 储 并 计 算 ， ａ Ｖｅ ｗ
信 号处 理 技术 、 准 总 线技 术 和 软件 工程 的方 法 ， 标 “ 件 即是 仪 器 ” 映 了虚 拟 仪 器 的本 质 。 目前 ， 软 反
ｆ
由
应用 最 为 广 泛 的是 美 国 国 家 仪 器 公 司 （ ＡＴ Ｏ Ｎ Ｉ Ｎ—
ＡＬ Ｉ Ｓ ＲＵＭＥ Ｔ ， 称 ＮＩ 的 创 新 产 品 Ｌ ｂ Ｎ Ｔ Ｎ Ｓ简 ） ａ—
电容 式传 感器 即对 于外 界物 理量 的变化 ， 以 可 转换成 电容量 的 变 化 ， 成 一 个可 变 电 容器 。 电容 构 式传感 器结构 简单 ， 动态 响应 快 ， 身 发热 小 ， 合 本 适 于非 接触测量 。 由于被测量 变化会 引起 电容传感 器 有关参 数 （ 电常数 ） ｓ（ 对 面 积 ） ｄ 极 板 间 隙 ） 介 ， 相 ，（
ｃ： 。等
为：
基于AD7150微小电容测量方法的研究
间，在转换过程 中，激励信 号作用在被测 电容 上 ，调制器 不断对被测 电容 Ｇ进行采样 。 数字滤 波器对调制器 的输 出进 行处理，生成包含 ０ １的数据流。通过 自适应式 阈值算法 和 和输 出比较器对数据进行处理 ， 最后数据通过 串行接 口读 出。
赵军荣
刘双峰
镰娟
一
、
引 言
电容传感器 广泛的应用于多种检 测系统中 ，用 以测量诸 如液位、压力 、位移 、加速 度等物理量 ，但 目前
大 部 分 电容 测 量 方 法 集 成 化 水 平 低 、 精度 低 ， 因而 对 电 容特 别 是 对 微 小 电容 的 精确 测 量 始 终 是 一 个 很 重 要 的 课 题 。在 某 些场 合 ， 传 感 电容 的变 化 量 往 往 仅 有 几 个 或 几 十 个 皮 法 大 小 ，这 就 对 电 容 测 量 电路 提 出 了更 高 的 要求 。 目前 用 于 解 决测 量微 小 电容 的 方 法 主 要 有 电荷 转 移 法 和 交 流 法 ， 这 两 种 电路 的基 本 测 量 原 理 是 通 过 激 励
信 号连续对 电容充放 电，形成与被测 电容成 比例的 电流或 电压信 号，从而测量 出被测 电容值 。它们的共 同缺 点是脉 动噪声大，需使用滤波器及考虑相位补偿 ，电路结构相对 复杂，成本也较高 。本文提出的基于 ＡＤ７ ５ １０
电 容 数 字 变 换 器 的 电容 测 量 电 路 ，通 过 持 续 的对 被 测 电容 提 供 激 励 ， 不 断 的 对 被 测 电容 电荷 进 行 采 样 ， 经 过 内部 电荷 调 节 器 和 数 字 滤 波 器 的直 接 转 化 成 数 字 信 号 ，外 部 电路 结构 简 单 ，稳 定 性 好 【。 】 ］
基于Pcap01的微电容测量系统设计
第 17 卷第 18 期 (2021 年 6 月) 表 2 24-bit 操作码命令
表 3 32-bit 操作码命令
图 7 系统工作流程图 STM32 单片机作为本设计输出处理和传输的中介，需要分 别与 Pcap01 电容检测模块和显示模块 ssd1306 建立通信和数 据传输。Pcap01 兼容 IIC 和 SPI 两种通信协议，其作为从机当 其被 STM32 控制时，可以在电路中通过给芯片的 IIC_EN 管脚 接地或者高电平来选择两种通信方式的其中一种，本设计选用 IIC 让电容检测电路与单片机通信，那么我们需要给 IIC_EN 管 脚提供高电平。 在 IIC 上，每一个从机都有单独的 7 位地址 bit，这个地址码 必须在起始信号开始之后，作为以一个 Byte 发送出去，最后一 位 则 代 表 了 数 据 传 输 的 方 向 。 在 完 成 这 一 个 操 作 后 ，要 给 Pcap01 发送操作码。 Pcap01 有三种操作码单字节命令（8bit 命令），3 字节命令 （24bit 命令），4 字节命令（32bit 命令）如表所示。
收稿日期：2021-01-13 基金项目：永州市科技计划项目(永科发〔2019〕15 号 2019-yzkj-05)；湖南科技学院校级科研项目（No.20XKY051）；湖南科技学院应
用特色学科建设项目；湖南科技学院“通信工程专业综合改革试点”项目 作者简介：朱凯凯（1998—），男，湖南科技学院电子与信息工程学院通信工程专业本科生；通信作者：潘学文（1983—），男，湖南永州
图 2 电路硬件电路模块 （1）系统电源 本设计涉及三个模块，3 个模块的供电要求均可以是 3.3V， 可以使用同一个电源并共地。供电口包括：VDD（2.0~3.6V）， 提供给 Pcap01，STM32 内部解压器电源。VSSA，VDDA（2.4~ 3.5V），为 Pcap01，STM32 复 位 ，时 钟 ，PLL 倍 频 提 供 电 源 。 VBAT（2.0~3.5V），当断电时，为 STM32 后备寄存器以及外部振 荡器供电。 （2）复位电路 复位电路的作用是为了系统恢复初始状态的，STM32 和大 多数的单片机一样有复位（Reset）引脚。我们需要设计复位电 路，达到单片机上电复位和手动复位的效果。硬件复位产生的 条件：当系统上电，掉电时，产生一个上升沿或者下降沿，满足 复位条件系统接收到信号，发生复位，即除了备份区域寄存器 之外，其余所有的寄存器都恢复成初始复位状态。 电源电路模块采用电脑的 USB 接口作为电源接口，通过 USB 转 DC 电源线连接到系统的 DC 电源接口 P1 上，然后经过 自管开关 S1 为整个系统提供稳定的 5V 工作电压。这样设计的 好处是元器件简单便宜，节约成本，又能够为整个系统供电。
电容测量原理
电容测量原理电容测量是一种常见的电气参数测量方法，它在工业控制、电子产品测试、科学研究等领域都有着广泛的应用。
本文将介绍电容测量的原理及相关知识，希望能够对读者有所帮助。
首先，让我们来了解一下电容的基本概念。
电容是指电路中存储电荷的能力，通常用C来表示，单位是法拉（F）。
电容的大小与电荷量和电压之间的关系可以用以下公式表示，C=Q/V，其中C表示电容，Q表示电荷量，V表示电压。
从这个公式可以看出，电容与电荷量成正比，与电压成反比。
在实际的电路中，我们常常需要测量电容的数值。
电容的测量可以通过多种方法实现，其中比较常见的是利用万用表进行测量。
万用表是一种常用的电工仪器，它可以测量电阻、电压、电流等参数，也可以用来测量电容。
在使用万用表进行电容测量时，需要注意选择合适的测量档位，并根据具体情况选择合适的接线方式。
除了利用万用表进行电容测量外，还可以利用LCR表进行精密的电容测量。
LCR表是一种专门用于测量电感、电容和电阻的仪器，它具有较高的测量精度和稳定性，适用于对电容进行精密测量的场合。
无论是利用万用表还是LCR表进行电容测量，都需要注意一些测量技巧。
首先，要确保被测电容已经放电，避免因为残余电荷的影响而导致测量不准确。
其次，要选择合适的测量档位，以保证测量结果的准确性。
此外，还需要注意测量连接的稳固性，避免因为连接不良而导致测量误差。
除了利用仪器进行电容测量外，还可以通过一些简单的电路实验来间接测量电容。
比如利用RC电路的充放电过程来测量电容的大小，或者利用LC振荡电路的频率来间接测量电容的数值。
总的来说，电容测量是电路测试中的重要内容，掌握电容测量的原理和方法对于工程技术人员来说是非常重要的。
通过本文的介绍，相信读者对电容测量有了更深入的了解，希望能够对大家在实际工作中有所帮助。
高二物理教案测量电容的实验设计
高二物理教案测量电容的实验设计实验目的：通过测量电容的实验，使学生掌握电容的基本概念和测量方法，培养学生实验操作和数据处理能力。
实验器材和材料：1. 电容器2. 直流电源3. 电压表4. 开关5. 变阻器6. 电源线、导线等实验原理：电容的基本概念是指导体之间存储电荷的能力。
在电场强度相同的条件下，电容的大小与导体表面积和导体之间的距离均有关系。
实验测量电容的基本原理是通过给电容充电或放电，测量电容充电或放电过程中的电压变化来间接求得电容的大小。
实验步骤：1. 实验准备：a. 确保实验器材完好并连接好电源。
b. 将电容器、电压表和开关正确连接在电路中。
c. 调节直流电源电压，保证在实验过程中稳定输出所需电压。
d. 将变阻器连接在电路中，用来改变电容充电或放电的速率。
2. 测量电容的充电过程：a. 将开关拨至充电位置，使得电容器充电。
b. 记录不同时间点电压表上的电压数值。
c. 根据记录的电压数值绘制充电过程的电压-时间曲线。
3. 测量电容的放电过程：a. 将开关拨至放电位置，使得电容器放电。
b. 记录不同时间点电压表上的电压数值。
c. 根据记录的电压数值绘制放电过程的电压-时间曲线。
4. 根据曲线数据求电容的大小：a. 充电过程中，根据电压-时间曲线的斜率求得电容器的时间常数。
b. 放电过程中，根据电压-时间曲线的斜率求得电容器的剩余电荷。
c. 由电容器的时间常数和剩余电荷计算得到电容的大小。
实验注意事项：1. 实验过程中要注意安全，避免触电等事故发生。
2. 实验时要保持实验环境的整洁和干净，防止杂物对实验结果的影响。
3. 注意确认各个仪器是否连接正确，并校准仪器的测量范围。
4. 实验数据记录时要准确、细致，避免遗漏或错误。
实验拓展：1. 利用不同形状的电容器进行实验，观察电容大小与形状的关系。
2. 探究不同材质介质对电容大小的影响。
3. 尝试使用其他测量电容的方法，比如用交流电源进行实验。
总结：通过测量电容的实验设计，学生能够实际操作测量电容的方法，深入理解电容的概念和测量原理。
微小电容测量
微小电容测量
范森
【期刊名称】《安徽冶金科技职业学院学报》
【年(卷),期】2009(019)002
【摘要】介绍了比较典型的微小电容测量电路及其基本原理,提出了采用数字信号处理技术实现微小电容的测量方法.简化模拟测量电路结构,提高系统整体的抗干扰能力和稳定性,使得整个测量系统仪表化.
【总页数】4页(P33-36)
【作者】范森
【作者单位】安徽冶金科技职业学院测控研究所,安徽马鞍山,243041
【正文语种】中文
【中图分类】TM531
【相关文献】
1.电容层析成象系统中微小电容测量法 [J], 颜华
2.基于电容数字转换技术的微小电容测量电路的设计研究 [J], 樊骁;桑胜波;张文栋;李朋伟;胡杰;李刚
3.一种基于电容法的微小量测量装置 [J], 王乐;袁鑫明;王艳东
4.微小电容式传感器测量系统设计 [J], 曹志广;李冬梅;代雁冰;李铁;孙富钦;张珽
5.基于i.MX RT1052处理器的微小电容测量系统研究与实现 [J], 侯志伟;杜青青;包理群
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微小电容测量方法介绍
微小电容测量方法介绍（原创版4篇）《微小电容测量方法介绍》篇1以下是微小电容的测量方法：1. 将探头E和C分别接触被测电容C1的两端。
2. 按下测试按钮，屏幕上将显示测量数据。
3. 测试5次并记录数据，以减小测量误差。
4. 通过比较测量结果和已知容量的标准电容的值，计算出被测电容的误差。
5. 测量结束后，断开电源并清洁测试仪。
需要注意的是，在进行微小电容测量时，需要保证探头和测试仪的清洁度，以避免测量误差。
《微小电容测量方法介绍》篇2以下是微小电容测量方法的介绍：1. 机械测量法：这是常用的方法。
适用于1PF到几十PF电容的测量，但不适用于小容量电容，因测试时不能微微弱交流电信号。
通常使用的工具有标准电容器、静电计等。
这种方法的准确度高，但工作量很大，很难与被测电容直接相并联，而使被测电容产生误差。
2. 电桥测量法：用单桥（或双桥）式交流电桥，测试出未知电容和标准电容的交流电桥。
使用此方法测出的电容准确度较高，但同样也不能与被测电容并联，而且测试时电桥需要不断扫描，对测量速度慢。
3. 充电法：测量系统包括已知电容的充电电阻和电流表，以被测电容Cx作为充电对象，通过恒定电流充电，达到稳定状态时，电压表显示Cx的电压。
由于Cx与测量绕线组是并联关系，所以电流通过绕组构成回路，并从表头中读取电流I。
实际上，充电时间极短，通常只有1s左右。
《微小电容测量方法介绍》篇3微小电容的测量方法有很多种，以下是几种常见的方法：1. 电容表测量法：将电容表直接接在电容两端，读取电容数值，即可知道微小电容的大小。
2. 电阻法：用电阻法测量微小电容，需要使用可变电阻，将可变电阻的电阻值设置在接近于微小电容的容量的值上，然后通过调节可变电阻，使得通过微小电容的电流达到最大值，此时可变电阻两端的电压降即为微小电容的电压降。
通过测量电流和电压降，即可计算出微小电容的容量。
3. 电压降法：将微小电容接入电源两端，并记录下此时电源的电压值。
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微小电容测量电路
时间:2007-12-07 来源: 作者:邱桂苹于晓洋陈德运点击：995 字体大小:【大中小】
电容式传感器是将被测量的变化转换成电容量变化的一种装置。
电容式传感器具有结构简单、分辨力高、工作可靠、动态响应快、可非接触测量，并能在高温、辐射和强烈振动等恶劣条件下工作等优点已在工农业生产的各个领域得到广泛应用。
例如在气力输送系统中，可以用电容传感器来获得浓度信号和流动噪声信号，从而测量物料的质量流量；在电力系统中，采用电容传感器在线监测电缆沟的温度，确保使用的安全；由英国曼彻斯特科学与技术大学(U MIST)率先开发的电容层析成像(ECT)技术是解决火电厂煤粉输送风-粉在线监测等气固两相流成分和流量检测的有效途径，其中微小电容测量是关键技术之一。
电容传感器的电容变化量往往很小。
结果电容传感器电缆杂散电容的影响非常明显。
特别在电容层析成像系统中被测电容变化量可达0.01pF，属于微弱电容测量，系统中总的杂散电容(一般大于100 pF)远远大于系统的电容变化值，且杂散电容会随温度、结构、位置、内外电场分布及器件的选取等诸多因素的影响而变化，同时被测电容变化范围大。
因此微小电容测量电路必须满足动态范围大、测量灵敏度高、低噪声、抗杂散性等要求。
1充/放电电容测量电路
充/放电电容测量电路基本原理如图1所示。
由CMOS开关S1，将未知电容C x充电至V e，再由第二个C MOS开关S2放电至电荷检测器。
在一个信号充/放电周期内从C x传输到检波器的电荷量Q=V e·C x，在时钟脉冲控制下，充/放电过程以频率f=1/T重复进行，因而平均电流Im=V e·C x·f，该电流被转换成电压并被平滑，最后给出一个直流输出电压V o=Rf·Im=Rf·V e·C x·f(Rf为检波器的反馈电阻) 。
充/放电电容测量电路典型的例子为差动式直流充放电C/V转换电路，如图2所示。
C s1和C s2分别为源极板和检测极板与地间的等效杂散电容(通过分析可知，它们不影响电容C x的测量)。
S1-S4是C MOS开关，S1和S3同步，S2和S3同步，它们的通断受频率f的时钟信号控制，每个工作周期由充/放电组成。
分析可得电路输出为
V o=2KR f V e C x f (1)
式中，K为差分放大器D3的放大倍数。
该电路的主要优点是能有效地抑制杂散电容，而且电路结构简单，成本很低，经过软件补偿后电路稳定性较高，获取数据速度快。
缺点是电路采用的是直流放大，存在较大的漂移；另外，充/放电是由CMO S开关控制，所以存在电荷注入问题。
目前该电路已成功应用于6、8、12电极的ECT系统中。
其典型分辩率可达3*10-15F。
2 AC电桥电容测量电路
AC电桥电容测量电路如图3所示，其原理是将被测电容在一个桥臂，可调的参考阻抗放在相邻的一个桥臂，二桥臂分别接到频率相同/幅值相同的信号源上，调节参考阻抗使桥路平衡，则被测桥臂中的阻抗与参与阻抗共轭相等。
这种电路的主要优点是：精度高，适合作精密电容测量，可以做到高信噪比。
图3电路的缺点是无自动平衡措施，为此可采用图4所示的自动平衡AC电桥电容测量电路。
该系统输出V d为一直流信号，ΔC为传感器的电容变化量。
式中，2/π为相敏因子。
结合平衡条件，在理论上输出V d可写成
获得该电桥的自动平衡过程的步骤为：保证电桥未加载时ΔC=0，测量电桥非平衡值并利用公式(3)计算出电桥输出为零时所需的反馈信号V e的值。
重新测量桥路的输出，若输出为零，则桥路平衡；若输出不为零，重复上述测量步骤，直至桥路输出为零，即桥路平衡为止。
该电桥电容测量电路原理上没有考虑消除杂散电容影响的问题，为此采取屏蔽电缆等复杂措施，而且其效果也不一定理想。
通过实验测得其线性误差能达到±1*10-13F。
3交流锁相放大电容测量电路
交流型的C/V转换电路基本原理如图5所示。
正弦信号U i(t)对被测电容进行激励，激励电流流经由反馈电阻Rf、反馈电容C f，和运放组成的检测器D转换成交流电压U o(t)：
若jωRfCf>>1，则(4)式为
式(5)表明，输出电压值正比于被测电容值。
为了能直接反映被测电容的变化量，目前常用的是带负反馈回路的C/V转换电路。
这种电路的特点是抗杂散性、分辨率可高达0.4*10-15F。
由于采用交流放大器，所以低漂移、高信噪比，但电路较复杂，成本高，频率受限。
4基于V/T变换的电容测量电路
测量电路基本原理如图6所示。
电流源Io为4DH型精密恒流管，它与电容C通过电子开关K串联构成闭合回路，电容C的两端连接到电压比较器P的输入端，测量过程如下：当K1闭合时，基准电压给电容充电至U c=U s，然后K1断开，K2闭合，电容在电流源的作用下放电，单片机的内部计数器同时开始工作。
当电流源对电容放电至U c=0时，比较器翻转，计数器结束计数，计数值与电容放电时间成正比，计数脉冲与放电时间关系如图7所示。
电容电压U c与放电电流Io的关系为：
令U c=0，则有：
式中，N为计数器的读数；Tc为计数脉冲的周期；它是一个常数；在U s和Io为定值时，C与N成正比。
基于V/T变换的电容测量电路，对被测电容只进行一次充放电即可完成对被测电容的测量。
采用了电子技术中准确度较高的时间测量原理，克服了传统测量微弱信号电路中放大器的稳定性不好、零点漂移大等缺点，且电路结构简单、测量精度和分辨率高。
5基于混沌理论的恒流式混沌测量电路
恒流式混沌电路如图8所示。
其工作原理如下：当K1、K2断开时，K3闭合。
电容C充电使U c=U x，然后K3断开，待周期为t的脉冲序列δ中的一个脉冲到达G(逻辑电路)时，G的输人信号使K2闭合，K1保持断开(此时相当于图9中的X1点)，电容开始以-0.5Io的恒定电流放电。
当U c=0时，相当于电路中的A点，比较器翻转，输出电压U p由高电平变为底电平，U p的变化促使G变化，使G控制K1闭合、K2断开，此时电容C由恒定电流Io充电，使U c按A-X2方向上升。
当又一个脉冲到来时(相当于图8中X2点)，G又开始变化，使K1断开、K2闭合，又一个放电充电过程开始。
这样周而复始的放电充电使U c的变化如图9所示，只要适当调整，Io和t就可以使电路处于混沌状态。
这种方法突出的优点是测量的分辨率高，测量的绝对误差不随被测电容值的变化而改变，对作为传感器的元件只要求稳定即可。
当被测电容很大时，相对误差还会减小。
此方法除了可以直接测量电容外，也可以作为电容式传感器测量其它电量和非电量。
6基于电荷放大原理的电容测量电路
基于电荷放大原理的电容测量电路如图10所示，该电路是通过测量极板上的激励信号所感应出的电荷量而得到所测电容值的。
图中C x为被测电容，它的左侧极板为激励电极，右侧极板为测量电极。
C as和C bs表示每个电极所有杂散电容的等效电容，C as由激励信号源驱动，它的存在对流过被测电容的电流无影响。
电容C bs在
测量过程中始终处于虚地状态，两端无电压差，因而它也对电容测量无影响，因此整个电路对杂散电容的存在不敏感。
基于电荷放大原理的电容测量电路，一方面该电路对被测电容只进行一次充放电，就可完成对电容的测量，由于测量结果是直流稳定信号，不存在脉动成分，故电路中无需滤波器。
因此大大提高了基于该电路的数据采集系统的数据采集速度。
同时该电路具有很强的抗杂散电容的性能。
另一方面该电路可以对各开关的控制时序进行合理的设计，用以较好地解决了电子开关的电荷注入效应对测量精度的影响问题，使电路达到了较高的分辨率。
现在此电路成功应用于12电极EC T系统中，在不实时成像的情况下，数据采集速度可达600幅/s，对杂散电容具有较强的抑制能力，系统灵敏度4.8 V/pF，可达最高分辨率为5*10-15F。
7结论
电容传感器性能很大程度上取决于其测量电路的性能，目前的微小电容测量技术正处于不断的完善中，还不能满足实际应用发展的需要。
从工业角度而言，一个完善的微小电容测量电路应该具备低成本、低漂移、响应速度快、抗杂散性好、高分辨率、高信噪比和适用范围广等优点。
在上述讨论的测量电路各有优缺点，相比较而言，交流锁相放大测量电路是目前实验室应用最好的检测电路，在现有研究成果基础上进一步改善其电路复杂、频率受限的缺点，将在工业实际测量中具有广泛的应用前景。
把微小电容测量技术研究工作推上一个新台阶。