车用电容传感器的发展分析

车用电容传感器的发展分析
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车用电容传感器的新契机
美国模拟器件公司

过去，在汽车里很少使用电容传感器，因为它们不好控制，难以读取数据，容易
老化，并且依赖于温度。然而，其低廉的生产成本、简单的外形适应性及低功耗
特性都是有利于其应用吸引人的属性。一种新的电容测量技术的兴起，使得车用
电容传感器的数量急剧上升。

详细产品应用指南请查看：www.analog.com/TechArticle_NewOpsforCapacitiveSensors


问题的提出：
宏观上说，电容传感器通常通过将电容转换成其它物理量，例如电压、时间或频
率进行分析。微观上说，电容传感器应用于汽车已经很长时间了；微电子机械
（MEMS）加速度传感器就是基于电容传感器原理。这些传感器通常用于检测电
荷的转移。美国模拟器件公司（ADI）现已开发出一种新的检测电容的方法，它
采用了改进的Σ-Δ模数转换器（ADC）的输入级检测未知的电容并将其转换成
数字量。ADI 公司称其为电容数字转换器或 CDC。本文首先解释一下 CDC 转换
方法。接着介绍几种可在汽车中使用的电容传感器的工作原理。最后，简要介绍
一下交替转换方法。



电容数字转换器（CDC）：
为了直观描述 CDC 转换方法，我们必须先着重介绍一下Σ-Δ ADC 的工作原理。
图 1 示出了一个简化原理图。
Cref
Vref+/-


Cint