一种激励信号处理电路的制作方法

1.本发明涉及电路设计技术领域，具体地说，涉及一种激励信号处理电路。


背景技术：

2.传统的电容式传感器的测量采用一端信号激励，另一端信号反馈，并将反馈的信号通过积分、滤波、隔离等处理后转换为直流电平供后端电路采集和处理。后端测量分为直流测量和交流测量两种，交流测量主要是机械式电桥平衡原理和数字式电桥平衡原理，不在本次发明讨论范围内。直流测量原理为：通过交流变化的激励信号激励电容式传感器的一端，而另一端通过滤波、检波处理后，转换为直流电流信号，该电流信号随着电容的变化而变化，后端电流将该电流信号通过电流电压变换后送入计算机进行采集，从而得到电容式传感器的采集输出结果。
3.传统的激励后端处理电路既无法消除内部压降的影响，也无法消除线缆带来的寄生容抗的影响，即该检波电路会因为容抗产生一部分漏电流，该漏电流随着器件的电气漂移会使得电容式传感器的输出结果不同，导致测量一致性不好。特别是当传输电缆较长时，无法保证传输信号的一致性和稳定性。


技术实现要素：

4.本发明针对传统的激励后端处理电路既无法消除内部压降的影响，也无法消除线缆带来的寄生容抗的影响，无法保证测量一致性和稳定性的问题，提出一种激励信号处理电路，在电容式传感器的后端，增加一个并联激励的基准单元，该基准单元的激励信号同电容式传感器本身的激励信号，而后端的激励处理方法则不同，一路将激励信号转换为正电流输出，一路将激励信号转换为负电流输出，通过调节单元调节工作模式，在第一工作模式下消除了线缆传递过程中的容抗等寄生参数，在第二工作模式下作为双通道余度输出，使得电容式传感器直流测量可进行双余度反馈输出，保证信号传输的一致性和稳定性。
5.本发明具体实现内容如下：
6.一种激励信号处理电路，与电容式传感器cx连接；包括基准单元、调节单元、激励反馈处理单元、求和单元；
7.所述基准单元的输入端输入激励信号，且与所述电容式传感器cx的输入端连接；所述基准单元的输出端与所述调节单元的输入端连接；
8.所述调节单元的输入端与所述电容式传感器cx的输出端连接，所述调节单元的输出端与所述激励反馈处理单元的输入端连接；
9.所述激励反馈处理单元的第一输出端与地端连接，所述激励反馈处理单元的第二输出端与所述求和单元的输入端连接；
10.所述求和单元的输出端输出电压信号；
11.所述基准单元，用于与所述电容式传感器cx并联，接收与所述电容式传感器cx相同的激励信号；
12.所述激励反馈处理单元，用于根据所述调节单元生成半波电流信号；
13.所述求和单元，用于将所述半波电流信号转换为电压信号并输出；
14.所述调节单元，用于调节所述激励信号处理电路的工作模式，当所述激励信号处理电路处于第一工作模式时，首先根据从所述基准单元获取的激励信号生成负半波电流信号，且根据从所述电容式传感器cx获取的激励信号生成正半波电流信号，然后通过所述求和单元将所述正半波电流信号和所述负半波电流信号求和生成求和电流信号，最后将所述求和电流信号转换为电压信号输出；当所述激励信号处理电路处于第二工作模式时，首先根据从所述基准单元获取的激励信号生成负半波电流信号，或根据从所述电容式传感器cx获取的激励信号生成正半波电流信号，然后通过所述求和单元将所述正半波电流信号或所述负半波电流信号转换为电压信号输出。
15.为了更好地实现本发明，进一步地，所述激励反馈处理单元包括第一激励反馈处理单元、第二激励反馈处理单元；
16.所述第一激励反馈处理单元的输入端与所述调节单元的输出端连接，所述第一激励反馈处理单元的第一输出端与地端连接，所述第一激励反馈处理单元的第二输出端与所述求和单元的输入端连接；
17.所述第二激励反馈处理单元的输入端与所述调节单元的输出端连接，所述第二激励反馈处理单元的第一输出端与地端连接，所述第二激励反馈处理单元的第二输出端与所述求和单元的输入端连接；
18.所述第一激励反馈处理单元，用于根据所述激励信号生成第一负半波电流信号和第一正半波电流信号，并将所述第一负半波电流信号通过所述第一激励反馈处理单元的第二输出端输出至所述求和单元，将所述第一正半波电流信号通过所述第一激励反馈处理单元的第一输出端输出至地端；
19.所述第二激励反馈处理单元，用于根据所述激励信号生成第二负半波电流信号和第二正半波电流信号，并将所述第二负半波电流信号通过所述第二激励反馈处理单元的第一输出端输出至地端，将所述第二正半波电流信号通过所述第二激励反馈处理单元的第二输出端输出至所述求和单元。
20.为了更好地实现本发明，进一步地，所述第一激励反馈处理单元包括第一检波二极管d1、第二检波二极管d2、第一低通滤波单元；
21.所述第一检波二极管d1的负极与所述调节单元的输出端连接，所述第一检波二极管d1的正极与所述求和单元的输入端连接；
22.所述第二检波二极管d2的正极与所述调节单元的输出端、所述第一检波二极管d1的负极连接，所述第二检波二极管d2的负极与地端连接；
23.所述第一低通滤波单元的一端搭接在所述调节单元的输出端与所述第一检波二极管d1的负极之间，另一端搭接在所述第二检波二极管d2的负极与地端之间；
24.所述第二激励反馈处理单元包括第三检波二极管d3、第四检波二极管d4、第二低通滤波单元；
25.所述第三检波二极管d3的负极与所述调节单元的输出端连接，所述第三检波二极管d3的正极与地端连接；
26.所述第四检波二极管d4的正极与所述调节单元的输出端、所述第三检波二极管d3
的负极连接，所述第四检波二极管d4的负极与所述求和单元的输入端、所述第一检波二极管d1的正极连接；
27.所述第二低通滤波单元的一端搭接在所述调节单元的输出端与所述第三检波二极管d3的负极之间，另一端搭接在所述第四检波二极管d4的负极与所述求和单元的输入端之间。
28.为了更好地实现本发明，进一步地，所述第一低通滤波单元包括相互并联的电阻r1、电容c1；所述第二低通滤波单元包括相互并联的电阻r2、电容c2；
29.所述电阻r1的输入端搭接在所述调节单元的输出端与所述第一检波二极管d1的负极之间，所述电阻r1的输出端搭接在所述第二检波二极管d2的负极与地端之间；
30.所述电容c1的一端搭接在所述电阻r1的输入端所述第一检波二极管d1的负极之间，另一端搭接在所述电阻r1的输出端与地端之间；
31.所述电阻r2的输入端搭接在所述调节单元的输出端与所述第三检波二极管d3的负极之间，所述电阻r2的输出端搭接在所述第四检波二极管d4的负极与地端之间；
32.所述电容c2的一端搭接在所述电阻r2的输入端所述第三检波二极管d3的负极之间，另一端搭接在所述电阻r2的输出端与所述求和单元的输入端之间。
33.为了更好地实现本发明，进一步地，所述调节单元包括开关k1、开关k2、开关k3；
34.所述开关k2的输入端与所述基准单元的输出端连接，所述开关k2的输出端与所述第二检波二极管d2的正极、电阻r1的输入端连接；
35.所述开关k3的输入端与所述电容式传感器cx的输出端连接，所述开关k3的输出端与所述第四检波二极管d4的正极、电阻r2的输入端连接；
36.所述开关k1的输入端搭接在所述基准单元的输出端与所述开关k2的输入端之间，所述开关k1的输出端搭接在所述电容式传感器cx的输出端与所述开关k3的输入端之间。
37.为了更好地实现本发明，进一步地，所述求和单元包括放大器u1、电阻r3、电阻r4；
38.所述放大器u1的正输入端与所述第一检波二极管d1的正极、所述第四检波二极管d4的负极连接，所述放大器u1的负输入端与接地的所述电阻r3连接；
39.所述电阻r4的输入端搭接在所述电阻r3的输入端与所述放大器u1的负输入端之间，所述电阻r4的输入端与所述放大器u1的输出端连接。
40.为了更好地实现本发明，进一步地，所述基准单元为电容c0
41.本发明具有以下有益效果：
42.(1)本发明在有效地消除电路带来的压降的同时，对电容式传感器的输出参数进行了灵活调整。
43.(2)本发明可消除电容式传感器线缆传输的寄生电容参数，实现一致性测量。
44.(3)本发明通过设置调节单元实现了电容式传感器的双通道直流反馈输出。
附图说明
45.图1是本发明实施例提供的电路原理示意图。
46.图2是传统激励信号反馈处理方法示意图。
47.图3是本发明实施例提供的激励信号反馈处理方法意图。
48.图4是本发明实施例提供的第一激励反馈处理电路示意图。
49.图5是本发明实施例提供的第二激励反馈处理电路示意图。
50.图6是本发明实施例提供的激励信号反馈处理电路系统应用示意图。
51.图7是本发明实施例提供的双通道输出模式的第一通道等效示意图。
52.图8是本发明实施例提供的双通道输出模式的第二通道等效示意图。
53.图9是本发明实施例提供的激励信号处理电路与电容式传感器连接的结构示意框图。
具体实施方式
54.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，因此不应被看作是对保护范围的限定。基于本发明中的实施例，本领域普通技术工作人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
55.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；也可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
56.如图2所示为激励信号反馈处理常规示意图，即电容式传感器内部的等效电容cx的一端输入全波信号，第五检波二极管d5正端输出，负端接入该等效电容cx的返回端，同时返回端接第六检波二极管d6的正极，将该全波信号通过此方式从第五检波二极管d5的正端输出负半波整流电流信号。通过上述方式，该等效半波直流电流信号可随cx的变换而变化，从而实现电容式传感器的检测输出。
57.该方式无法消除二极管的压降，亦无法消除线缆传输上的寄生电容引起的漏电流，漏电流导致其输出的半波整流信号的幅度和相位都产生偏差，从而使得该直流型电容式传感器无法做到一致性测量，无法支持长距离的一致性传输。
58.实施例1：
59.本实施例提出一种激励信号处理电路，如图9所示，与电容式传感器cx连接；包括基准单元、调节单元、激励反馈处理单元、求和单元；
60.所述基准单元的输入端输入激励信号，且与所述电容式传感器cx的输入端连接；所述基准单元的输出端与所述调节单元的输入端连接；
61.所述调节单元的输入端与所述电容式传感器cx的输出端连接，所述调节单元的输出端与所述激励反馈处理单元的输入端连接；
62.所述激励反馈处理单元的第一输出端与地端连接，所述激励反馈处理单元的第二输出端与所述求和单元的输入端连接；
63.所述求和单元的输出端输出电压信号；
64.所述基准单元，用于与所述电容式传感器cx并联，接收与所述电容式传感器cx相同的激励信号；
65.所述激励反馈处理单元，用于根据所述调节单元生成半波电流信号；
66.所述求和单元，用于将所述半波电流信号转换为电压信号并输出；
67.所述调节单元，用于调节所述激励信号处理电路的工作模式，当所述激励信号处理电路处于第一工作模式时，首先根据从所述基准单元获取的激励信号生成负半波电流信号，且根据从所述电容式传感器cx获取的激励信号生成正半波电流信号，然后通过所述求和单元将所述正半波电流信号和所述负半波电流信号求和生成求和电流信号，最后将所述求和电流信号转换为电压信号输出；当所述激励信号处理电路处于第二工作模式时，首先根据从所述基准单元获取的激励信号生成负半波电流信号，或根据从所述电容式传感器cx获取的激励信号生成正半波电流信号，然后通过所述求和单元将所述正半波电流信号或所述负半波电流信号转换为电压信号输出。
68.工作原理：本实施例在电容式传感器cx的后端，增加一个并联激励的基准单元，该基准单元的激励信号同电容式传感器cx本身的激励信号，而后端的激励处理方法则不同，一路将激励信号转换为正电流输出，一路将激励信号转换为负电流输出，通过调节单元调节工作模式，在第一工作模式下消除了线缆传递过程中的容抗等寄生参数，在第二工作模式下作为双通道余度输出，使得电容式传感器直流测量可进行双余度反馈输出，保证信号传输的一致性和稳定性。
69.实施例2：
70.本实施例在上述实施例1的基础上，对激励反馈单元的具体结构进行说明。
71.所述激励反馈处理单元包括第一激励反馈处理单元、第二激励反馈处理单元。
72.所述第一激励反馈处理单元的输入端与所述调节单元的输出端连接，所述第一激励反馈处理单元的第一输出端与地端连接，所述第一激励反馈处理单元的第二输出端与所述求和单元的输入端连接。
73.所述第二激励反馈处理单元的输入端与所述调节单元的输出端连接，所述第二激励反馈处理单元的第一输出端与地端连接，所述第二激励反馈处理单元的第二输出端与所述求和单元的输入端连接；
74.所述第一激励反馈处理单元，用于根据所述激励信号生成第一负半波电流信号和第一正半波电流信号，并将所述第一负半波电流信号通过所述第一激励反馈处理单元的第二输出端输出至所述求和单元，将所述第一正半波电流信号通过所述第一激励反馈处理单元的第一输出端输出至地端；
75.所述第二激励反馈处理单元，用于根据所述激励信号生成第二负半波电流信号和第二正半波电流信号，并将所述第二负半波电流信号通过所述第二激励反馈处理单元的第一输出端输出至地端，将所述第二正半波电流信号通过所述第二激励反馈处理单元的第二输出端输出至所述求和单元。
76.如图4、图5所示，以一个具体的实施例进行说明。
77.所述第一激励反馈处理单元包括第一检波二极管d1、第二检波二极管d2、第一低通滤波单元；
78.所述第一检波二极管d1的负极与所述调节单元的输出端连接，所述第一检波二极管d1的正极与所述求和单元的输入端连接；
79.所述第二检波二极管d2的正极与所述调节单元的输出端、所述第一检波二极管d1的负极连接，所述第二检波二极管d2的负极与地端连接；
80.所述第一低通滤波单元的一端搭接在所述调节单元的输出端与所述第一检波二极管d1的负极之间，另一端搭接在所述第二检波二极管d2的负极与地端之间；
81.所述第二激励反馈处理单元包括第三检波二极管d3、第四检波二极管d4、第二低通滤波单元；
82.所述第三检波二极管d3的负极与所述调节单元的输出端连接，所述第三检波二极管d3的正极与地端连接；
83.所述第四检波二极管d4的正极与所述调节单元的输出端、所述第三检波二极管d3的负极连接，所述第四检波二极管d4的负极与所述求和单元的输入端、所述第一检波二极管d1的正极连接；
84.所述第二低通滤波单元的一端搭接在所述调节单元的输出端与所述第三检波二极管d3的负极之间，另一端搭接在所述第四检波二极管d4的负极与所述求和单元的输入端之间。
85.进一步地，所述第一低通滤波单元包括相互并联的电阻r1、电容c1；所述第二低通滤波单元包括相互并联的电阻r2、电容c2；
86.所述电阻r1的输入端搭接在所述调节单元的输出端与所述第一检波二极管d1的负极之间，所述电阻r1的输出端搭接在所述第二检波二极管d2的负极与地端之间；
87.所述电容c1的一端搭接在所述电阻r1的输入端所述第一检波二极管d1的负极之间，另一端搭接在所述电阻r1的输出端与地端之间；
88.所述电阻r2的输入端搭接在所述调节单元的输出端与所述第三检波二极管d3的负极之间，所述电阻r2的输出端搭接在所述第四检波二极管d4的负极与地端之间；
89.所述电容c2的一端搭接在所述电阻r2的输入端所述第三检波二极管d3的负极之间，另一端搭接在所述电阻r2的输出端与所述求和单元的输入端之间。
90.工作原理：如图4所示，在第二检波二极管d2的负端即地端和第一检波二极管d1的负端增加电阻r2和电容c2，组成第一低通滤波电路。如图5所示，在第四检波二极管d4的负端即输出端和第三检波二极管d3负端增加r2电阻和c2电容并联，即可消除因电磁干扰带来的高频杂波信号，并且该信号的低通截止频率可以通过rc参数进行修改。图4通过第一检波二极管d1和第二检波二极管d2两个二极管将基准电容后端反馈的负电流信号保留从out输出，正电流部分接地回路；图5通过第三检波二极管d3和第四检波二极管d4两个二极管将传感器输出电容后端反馈的正电流信号保留从out输出，负电流部分接地回路。
91.基准单元反馈后输出及电容式传感器等效电容cx反馈后输出的信号都存在因二极管带来的压降和线缆传输寄生容抗影响，导致幅度和相位产生偏移，但由于相位漂移前者和后者基本一致，而幅度漂移刚好呈现抵消状态，即正电流和负电流求和相加，得到的反馈输出即是消除了二极管压降和寄生容抗的等效输出电流，该电流通过后端的i/v变换后进行下一步处理。
92.本实施例的其他部分与上述实施例1相同，故不再赘述。
93.实施例3：
94.本实施例在上述实施例1－实施例2任一项的基础上，如图1所示对调节单元的具体结构进行说明。
95.所述调节单元包括开关k1、开关k2、开关k3；
96.所述开关k2的输入端与所述基准单元的输出端连接，所述开关k2的输出端与所述第二检波二极管d2的正极、电阻r1的输入端连接；
97.所述开关k3的输入端与所述电容式传感器cx的输出端连接，所述开关k3的输出端与所述第四检波二极管d4的正极、电阻r2的输入端连接；
98.所述开关k1的输入端搭接在所述基准单元的输出端与所述开关k2的输入端之间，所述开关k1的输出端搭接在所述电容式传感器cx的输出端与所述开关k3的输入端之间。
99.工作原理：如图1所示为本实施例的原理示意框图，驱动端采用固定频率的交变正弦波信号，该驱动信号同时给c0基准电容激励和下端的cx，即等效的电容式传感器激励。上端基准电容通过第一检波二极管d1将负半波电流输出，通过第二检波二极管d2将正半波电流导入到回路地；而激励下端电容式传感器cx反馈信号通过第四检波二极管d4将正半波电流导入输出，通过第三检波二极管d3将负半波电流导入到回路地，基准电容c0和电容式传感器cx的返回端通过放大器u1求和运放的负端进行求和后输出。
100.本实施例设置开关k1、开关k2、开关k3，开关可由外部逻辑控制。当开关k1、开关k2、开关k3按照不同的开关组合后，如k1打开，k2和k3闭合，其组成电路为第一工作模式即寄生容抗消除模式；当k1闭合，k2和k3交替互斥打开，其组成电路为第二工作模式即双通道余度输出模式。
101.在寄生容抗消除模式下，如果调节电容c0的大小，由于基准电容c0和电容式传感器电容cx后端处理电路存在正负电流求和关系，即可通过调整电容c0的电容值改变该油位传感器的电流信号输出，由于求和抵消，其修正公式为cxin＝cx-c0，通过该实施例保证传感器输出一致性。
102.在双通道余度输出模式下，基准电容c0和传感器电容cx为并联关系，即修正公式为c
xin
＝cx+c0，不同的修正方式可对电容式传感器的输出容抗进行灵活修正和设置。
103.如图3所示，上端c0为基准电容，图示下端cx为等效电容式传感器，下端电容式传感器cx返回端通过激励信号反馈处理电路后本身不可避免会产生漏电流，线缆线上的等效寄生电容也会消耗额外的寄生漏电流，经过上述处理后输出负电流信号，该负电流同电容式传感器cx的大小以及传输电缆上的寄生电容的变化关联。同理，基准电容的返回端通过反馈处理电路后同样产生漏电流和线缆寄生漏电流，由于内部二极管组合设置方向同传感器激励信号反馈处理电路相反，该电流为相反的正电流，通过求和运算后进行输出，其因寄生容抗带来的漏电流可以大部分抵消，即消除了传输过程中寄生容抗的影响。
104.本实施例的其他部分与上述实施例1－实施例2任一项相同，故不再赘述。
105.实施例4：
106.本实施例在上述实施例1－实施例3任一项的基础上，如图6所示，以激励信号处理电路在测试系统中的应用为例进行详细说明。
107.电容式传感器一端接频率为f的峰值为10v的电压vpi，另一端经过激励信号反馈处理电路后其内部二极管正向电压降定义为vd，即根据交流电流的容抗响应公式，得到电容式传感器端输出平均电流如公式1所示。
108.ip
1average
＝2πfcp(vp1－vd)
ꢀꢀꢀ
公式1
109.其中，f为激励源的频率，cp为电容式传感器端的输出等效电容。
110.整理后，可以得到公式2。
111.2πfcpv
d ＝2πfcpvp1－ip
1average
ꢀꢀꢀ
公式2
112.同样，对于基准电容端的激励反馈后得到的计算公式如公式3。
113.2πfcpv
d ＝2πfcpvp2－ip
2average
ꢀꢀꢀ
公式3
114.即如图6所示，经过求和电路后，公式2和公式3合并求和整理，得到公式4，cp即传感器的等效输出与经过该激励信号反馈处理电路后，因二极管压降或传输线缆引起的电压幅度降低vd无关。其中为保证其电流信号传输不受外部电磁干扰，其电流传输的电缆采用内屏蔽电缆，即屏蔽层独立接地，防止外部串扰和电磁干扰。
115.cp＝ (ip
1average
－ip
2average
)/{2πf(vp1－vp2)}
ꢀꢀꢀ
公式4
116.如图7所示，在图1中将开关k1闭合，开关k2闭合，开关k3打开，即将基准电容c0和电容式传感器cx等效并联，基准电容c0根据需要调整可调整电容式传感器的输出参数，使得其输出一致性得到保证。
117.此时通过本实施例得到激励后的输出负电流信号，该信号记为负电流信号输出。同理，如图8所示，在图1中将开关k1闭合，开关k2打开，开关k3闭合，即得到电容式传感器cx等效并联基准电容c0后激励的输出正电流信号，该信号记为正电流信号输出。
118.通过上位软件控制开关k2和开关k3周期性互斥开关，可实现电容式传感器的双通道余度输出，后端分别通过对正负电流进行电压转换和ad转换，用于后级采集系统双余度设计使用。
119.本实施例同常规的容抗激励信号后端电路相比，可以有效地消除电路带来的压降，同时可以对电容式传感器的输出参数进行灵活调整；另外，亦可消除电容式传感器线缆传输的寄生电容参数，实现一致性测量；第三通过rc滤波参数的调整可以应对不同电磁干扰环境下的可靠测量；最后亦可通过开关阵列实现电容式传感器的双通道直流反馈输出。
120.本实施例的其他部分与上述实施例1－实施例3任一项相同，故不再赘述。
121.以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种激励信号处理电路，与电容式传感器cx连接；其特征在于，包括基准单元、调节单元、激励反馈处理单元、求和单元；所述基准单元的输入端输入激励信号，且与所述电容式传感器cx的输入端连接；所述基准单元的输出端与所述调节单元的输入端连接；所述调节单元的输入端与所述电容式传感器cx的输出端连接，所述调节单元的输出端与所述激励反馈处理单元的输入端连接；所述激励反馈处理单元的第一输出端与地端连接，所述激励反馈处理单元的第二输出端与所述求和单元的输入端连接；所述求和单元的输出端输出电压信号；所述基准单元，用于与所述电容式传感器cx并联，接收与所述电容式传感器cx相同的激励信号；所述激励反馈处理单元，用于根据所述调节单元生成半波电流信号；所述求和单元，用于将所述半波电流信号转换为电压信号并输出；所述调节单元，用于调节所述激励信号处理电路的工作模式，当所述激励信号处理电路处于第一工作模式时，首先根据从所述基准单元获取的激励信号生成负半波电流信号，且根据从所述电容式传感器cx获取的激励信号生成正半波电流信号，然后通过所述求和单元将所述正半波电流信号和所述负半波电流信号求和生成求和电流信号，最后将所述求和电流信号转换为电压信号输出；当所述激励信号处理电路处于第二工作模式时，首先根据从所述基准单元获取的激励信号生成负半波电流信号，或根据从所述电容式传感器cx获取的激励信号生成正半波电流信号，然后通过所述求和单元将所述正半波电流信号或所述负半波电流信号转换为电压信号输出。2.根据权利要求1所述的一种激励信号处理电路，其特征在于，所述激励反馈处理单元包括第一激励反馈处理单元、第二激励反馈处理单元；所述第一激励反馈处理单元的输入端与所述调节单元的输出端连接，所述第一激励反馈处理单元的第一输出端与地端连接，所述第一激励反馈处理单元的第二输出端与所述求和单元的输入端连接；所述第二激励反馈处理单元的输入端与所述调节单元的输出端连接，所述第二激励反馈处理单元的第一输出端与地端连接，所述第二激励反馈处理单元的第二输出端与所述求和单元的输入端连接；所述第一激励反馈处理单元，用于根据所述激励信号生成第一负半波电流信号和第一正半波电流信号，并将所述第一负半波电流信号通过所述第一激励反馈处理单元的第二输出端输出至所述求和单元，将所述第一正半波电流信号通过所述第一激励反馈处理单元的第一输出端输出至地端；所述第二激励反馈处理单元，用于根据所述激励信号生成第二负半波电流信号和第二正半波电流信号，并将所述第二负半波电流信号通过所述第二激励反馈处理单元的第一输出端输出至地端，将所述第二正半波电流信号通过所述第二激励反馈处理单元的第二输出端输出至所述求和单元。3.根据权利要求2所述的一种激励信号处理电路，其特征在于，所述第一激励反馈处理单元包括第一检波二极管d1、第二检波二极管d2、第一低通滤波单元；
所述第一检波二极管d1的负极与所述调节单元的输出端连接，所述第一检波二极管d1的正极与所述求和单元的输入端连接；所述第二检波二极管d2的正极与所述调节单元的输出端、所述第一检波二极管d1的负极连接，所述第二检波二极管d2的负极与地端连接；所述第一低通滤波单元的一端搭接在所述调节单元的输出端与所述第一检波二极管d1的负极之间，另一端搭接在所述第二检波二极管d2的负极与地端之间；所述第二激励反馈处理单元包括第三检波二极管d3、第四检波二极管d4、第二低通滤波单元；所述第三检波二极管d3的负极与所述调节单元的输出端连接，所述第三检波二极管d3的正极与地端连接；所述第四检波二极管d4的正极与所述调节单元的输出端、所述第三检波二极管d3的负极连接，所述第四检波二极管d4的负极与所述求和单元的输入端、所述第一检波二极管d1的正极连接；所述第二低通滤波单元的一端搭接在所述调节单元的输出端与所述第三检波二极管d3的负极之间，另一端搭接在所述第四检波二极管d4的负极与所述求和单元的输入端之间。4.根据权利要求3所述的一种激励信号处理电路，其特征在于，所述第一低通滤波单元包括相互并联的电阻r1、电容c1；所述第二低通滤波单元包括相互并联的电阻r2、电容c2；所述电阻r1的输入端搭接在所述调节单元的输出端与所述第一检波二极管d1的负极之间，所述电阻r1的输出端搭接在所述第二检波二极管d2的负极与地端之间；所述电容c1的一端搭接在所述电阻r1的输入端所述第一检波二极管d1的负极之间，另一端搭接在所述电阻r1的输出端与地端之间；所述电阻r2的输入端搭接在所述调节单元的输出端与所述第三检波二极管d3的负极之间，所述电阻r2的输出端搭接在所述第四检波二极管d4的负极与地端之间；所述电容c2的一端搭接在所述电阻r2的输入端所述第三检波二极管d3的负极之间，另一端搭接在所述电阻r2的输出端与所述求和单元的输入端之间。5.根据权利要求4所述的一种激励信号处理电路，其特征在于，所述调节单元包括开关k1、开关k2、开关k3；所述开关k2的输入端与所述基准单元的输出端连接，所述开关k2的输出端与所述第二检波二极管d2的正极、电阻r1的输入端连接；所述开关k3的输入端与所述电容式传感器cx的输出端连接，所述开关k3的输出端与所述第四检波二极管d4的正极、电阻r2的输入端连接；所述开关k1的输入端搭接在所述基准单元的输出端与所述开关k2的输入端之间，所述开关k1的输出端搭接在所述电容式传感器cx的输出端与所述开关k3的输入端之间。6.根据权利要求3所述的一种激励信号处理电路，其特征在于，所述求和单元包括放大器u1、电阻r3、电阻r4；所述放大器u1的正输入端与所述第一检波二极管d1的正极、所述第四检波二极管d4的负极连接，所述放大器u1的负输入端与接地的所述电阻r3连接；所述电阻r4的输入端搭接在所述电阻r3的输入端与所述放大器u1的负输入端之间，所
述电阻r4的输入端与所述放大器u1的输出端连接。7.根据权利要求1-6任一项所述的一种激励信号处理电路，其特征在于，所述基准单元为电容c0。

技术总结
本发明涉及电路设计技术领域，具体地说，涉及一种激励信号处理电路；通过在电容式传感器的后端，增加一个并联激励的基准单元，该基准单元的激励信号同电容式传感器本身的激励信号，而后端的激励处理方法则不同，一路将激励信号转换为正电流输出，一路将激励信号转换为负电流输出，通过调节单元调节工作模式，在第一工作模式下消除了线缆传递过程中的容抗等寄生参数，在第二工作模式下作为双通道余度输出，使得电容式传感器直流测量可进行双余度反馈输出，保证信号传输的一致性和稳定性。保证信号传输的一致性和稳定性。保证信号传输的一致性和稳定性。


技术研发人员：张俊杰 张思宇 李成飞
受保护的技术使用者：四川泛华航空仪表电器有限公司
技术研发日：2023.03.30
技术公布日：2023/7/21