tvb270sa-l電容式傳感器的分類,效橫截面減至約0.25 mm2,膜片與外導電環平面之間隙約0.025 mm,固定極板厚約2mm。

膜片在被測流體壓力作用下產生彎曲變形,使膜片外圓環面與固定極板的外導電環之間隙發生變化,從而得到電容變化。

這種結構的最大特點是電容敏感部分裝在膜片中央,且隨膜片變形而浮動,它的間隙僅僅取決于中間隔離墊片這一非常小的尺寸,影響間隙熱漂移的尺寸鏈僅此一個環節,其他尺寸的熱膨脹,例如殼體尺寸的改變,均不致影響間隙。因此傳感器的熱漂移大大減小。

因為在一般電容式壓力傳感器中,間隙取得很小,因此平行度及間隙尺寸精度的控制十分重要,對組成零件的加工裝配要求非常精密。但在這里,除了對膜片與定極板光潔度有一定要求外,它的間隙只要控制隔離墊片這一個尺寸就可以了,對其他零件不需提出很嚴的公差要求,而墊片加工并不太復雜,由一般工業金屬片料經沖壓后亦能滿足要求,且容易裝配。

由于采用浮動結構,殼體安裝時裝配應力不會使電飛竽二核意i板,容敏感部分產生變形而影響間隙。

另外,與膜片周邊固定的結構相比較,增大了電容輸出的靈敏度。因為前者膜片最大位移量發生在中央處,但對應的電容極板的面積卻是最小的。而在浮動結構中,最大間隙變化發生在周邊上,對應的電極面積也是最大的,顯然將獲得較大的電容輸出靈敏度。

這種結構的缺點是:單電容的非線性,要求在線路中加以補償,以及由于膜片的質量增加,動態頻率響應有所下降。

差動電容式壓力傳感器的結構原理圖如圖9-23所示,是美國rosemount公司的專利。該傳感器可用于工業過程的各種壓力測量。敏感部分的外殼用高強度金屬制成。在殼體腔內澆注玻璃絕緣體,在玻璃體相對兩內側磨成光滑的球面,然后在上面鍍一層均勻的金屬膜作為兩電容的固定極板。再在它們中間放一測壓敏感膜片,并與殼體密封焊接在一起。膜片兩側空腔內充以硅油,并通過引油孔與外部隔離膜片所形成的空腔相通。差動壓力不是直接作用在測量敏感膜片上,而是分別作用在兩隔離膜片上。然后通過硅油再傳遞至測量敏感膜片上,使其產生位移,引起差動電容變化,再通過引出線引出至測量線路。

差動電容式壓力傳感器,1一焊接密封;2一硅油;3一玻璃絕緣基座;4 張緊敏感膜片;5一鍍膜固定極板;6一引出線;7一隔離膜片;8一引油孔;9一絕緣瓷管;10一外殼。

膜片直徑約7,5~75 mm,厚度為0.05~0.25 mm,膜片最大位移約0.1mm,玻璃球根據狀態表可畫出電路的狀態圖,如圖6.2,8所示。由圖可見,001、010、100三個狀態形成閉合回路,電路正常工作時,其狀態總是按照回路中的箭頭方向循環變化。這三個狀態構成了有效序列,稱它們為有效狀態,其余的五個狀態則稱為無效狀態。從狀態圖還可以看出,無論電路的初始狀態如何,經過若干cp脈沖之后,總能進入有效序列。電路具有的這種能力稱為自啟動能力。因此,該電路是具有自啟動能力的同步時序電路。

邏輯功能分析,僅由狀態表是不太容易觀察該電路邏輯功能的,而由狀態圖可見,電路的有效狀態是3位循環碼。從時序圖可以看出,電路正常工作時,各觸發器的0端輪流出現一個脈沖信號,其寬度為一個cp周期,即1rcp,循環周期為3rcp,這個動作可以看作是在cp脈沖作用下,電路把寬度為1%p的脈沖依次分配給o0、01、q2各端,因此,電路的功能為脈沖分配器或節拍脈沖產生器。

下面介紹米利型和穆爾型時序電路。圖6.2.1所示的電路輸出是輸入變量a及觸發器輸出ql、qo的函數,這類時序電路亦稱為米利型電路①或米利型狀態機,它的一般化模型如圖6.2.10所示,事實上是將圖6.1.1中的組合電路拆解成輸入、輸出兩部分。與米利型電路不同,圖6.2.4和圖6.2.7中的電路輸出僅僅取決于各觸發器的狀態,而不受電路當時的輸人信號影響或沒有輸人變量,這類電路稱為穆爾型電路②或穆爾型狀態機.

如前所述,對于圖6.2,1所示的米利型電路,若輸入信號a存在較大噪聲,則可能錯誤地觸發進位操作,如圖6.2.3中②所示。如果刪除圖6.2.1中且和與門g2輸人之間的連線,將電路轉化為穆爾型,則能使輸出信號y僅取決于電路的狀態,其變化始終與時鐘同步,而輸入信號a影響電路狀態的時間僅限于cp脈沖上升沿前后的瞬間,從而提高了電路的抗干擾性能。

同步時序電路的分析過程可分為哪幾個步驟?

在分析同步時序電路時,輸出方程組、激勵方程組和狀態方程組是怎樣導出的?

怎樣通過輸出方程組和狀態方程組得到狀態表?進而如何導出狀態圖和時序圖?

米利型和穆爾型時序電路在輸出特性上有何不同?

電路設計同,電路進行描述及使用可編程邏輯器件設計時序電路的基礎。了解這些設計方法,亦有助于理解成品時序集成電路的電路結構和工作原理。設計同步時序邏輯電路的一般步驟.