G - Physics – 01 – D
Patent
G - Physics
01
D
G01D 3/028 (2006.01) G01D 3/02 (2006.01) G01D 3/036 (2006.01)
Patent
CA 2162534
An arrangement for the linearization and temperature compensation of sensor signals from capacitive sensors is provided which requires few components and wherein the compensated input signal is obtained fast, said arrangement comprising: a measuring capacitor; a temperature-dependent voltage divider with a resistive temperature sensor connected between an operating potential and a first reference potential, and measuring the temperature of the measuring capacitor; a clocked adjusting circuit for the output signal of the arrangement which acts on the measuring capacitor and a reference capacitor by means of analog signals, with a first input of the adjusting circuit connected to the operating potential, and a second input to the temperature sensor; an integrating stage connectable under clock control to the measuring capacitor and the reference capacitor and having its output coupled to a third input of the adjusting circuit, said output being the output of the arrangement; and a clock generator. The output signal is S= Image , where Cv = (Cm - Cr)/Cm, (Cm - Cr)/(Cm + Cr), or (Cm - Cr)/Cr; Cm is the capacitance of the measuring capacitor; Cr is the capacitance of the reference capacitor; U is the operating potential; a0 is a zero adjustment value; a1 is a temperature coefficient zero adjustment value; a2 is a first span adjustment value; a3 is a temperature coefficient span adjustment value; b0 is a second span adjustment value; b1 is a linearization adjustment value, and v1 is the temperature-dependent resistance ratio of the voltage divider.
L'invention est un dispositif de linéarisation de signaux de capteur capacitif et de correction des effets dus à la température dans ces signaux. Le dispositif de l'invention nécessite peu de composants et le signal corrigé est obtenu rapidement. Le dispositif de l'invention comprend : un condensateur de mesure; un diviseur de tension variable avec la température qui est doté d'un capteur de température résistif monté entre un point de potentiel de fonctionnement et un premier potentiel de référence, ce capteur servant à mesurer la température du condensateur de mesure; un circuit de réglage commandé par une horloge servant à régler le signal de sortie, ce circuit opérant sur le condensateur de mesure et un condensateur de référence au moyen de signaux analogiques, une première entrée de ce circuit de réglage étant connectée au point de potentiel de fonctionnement et une seconde entrée étant connectée au capteur de température; un étage intégrateur qui, sous commande de l'horloge, est connecté au condensateur de mesure et au condensateur de référence et dont la sortie est couplée à une troisième entrée du circuit de réglage, cette sortie servant de sortie au dispositif; et un générateur de signaux d'horloge. Le signal de sortie est S = Image , où Cv = (Cm - Cr)/Cm, (Cm - Cr)/(Cm + Cr), ou (Cm - Cr)/Cr, Cm étant la capacité du condensateur de mesure, Cr la capacité du condensateur de référence, U le potentiel de fonctionnement, a0 la valeur de réglage au point zéro, a1 la valeur de réglage au point zéro du coefficient de température, a2 une première valeur de réglage de gamme, a3 une valeur de réglage de gamme de coefficients de température, b0 une seconde valeur de réglage de gamme, b1 une valeur de réglage de linéarisation, et v1 le rapport de résistance variable avec la température du diviseur de tension.
Mellert Martin
Schneider Georg
Seesink Petrus H.
Wagner Richard
Endress + Hauser Gmbh + Co.
Envec Mess- Und Regeltechnik Gmbh & Co.
Fetherstonhaugh & Co.
Kavlico Corporation
Vega Grieshaber Kg
LandOfFree
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