電容型控制開關(guān)技術(shù)研究及應(yīng)用.pdf

1、在家用電器，例如洗衣機(jī)、電冰箱等的控制開關(guān)中，常用的是機(jī)械開關(guān)。電容型接近開關(guān)比機(jī)械開關(guān)具有很大的優(yōu)異性。電容型接近開關(guān)可實(shí)現(xiàn)非接觸控制，可避免長期使用對開關(guān)產(chǎn)生的磨損。但是電容型接近開關(guān)電容變化量很小，需要精確檢測電路進(jìn)行測量。在國外，一些集成器件已經(jīng)產(chǎn)生，如Cypress公司推出的基于PSoC的電容型觸摸傳感器等，雖然可實(shí)現(xiàn)非接觸控制，但成本較高，不能滿足實(shí)際應(yīng)用的需要。
　　電容型接近開關(guān)是一種具有開關(guān)量輸出的位置傳感器，它

2、的測量頭通常是一個(gè)傳感電容。當(dāng)一個(gè)導(dǎo)體接近傳感電容時(shí)，在傳感電容與導(dǎo)體之間會產(chǎn)生一個(gè)耦合電容。在這里，手指就是這個(gè)導(dǎo)體。通常電容開關(guān)的形式是一邊接地的電容，而導(dǎo)體的存在增加了開關(guān)到地之間的電容。
　　本課題研究的目的在于設(shè)計(jì)電容型接近開關(guān)，用簡單電路替代昂貴的集成器件，實(shí)現(xiàn)對微小電容變化量的檢測，以節(jié)約成本，并將該技術(shù)應(yīng)用在電磁爐的開關(guān)控制中。
　　本文的研究內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：
　　(1)選擇電容型控制開關(guān)設(shè)計(jì)

3、方案，研究了各種檢測方法的特性，根據(jù)設(shè)計(jì)情況，選擇運(yùn)算法信號轉(zhuǎn)換電路，并對電路作出改進(jìn)。
　　(2)根據(jù)回轉(zhuǎn)器電路原理，設(shè)計(jì)了穩(wěn)定恒值的參考電容，解決了檢測電路的穩(wěn)定性和靈敏度的問題。
　　(3)設(shè)計(jì)了檢測電路，解決了檢測微小電容變化量的問題，實(shí)現(xiàn)了電容型控制開關(guān)的設(shè)計(jì)。
　　(4)對整體電路的穩(wěn)定性和可靠性用Multisim進(jìn)行仿真分析，解決了電路在實(shí)際應(yīng)用中的問題。
　　(5)將電容型控制開關(guān)應(yīng)用在電磁爐中，