一種電容測(cè)量系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電子器件領(lǐng)域，尤其是一種用于注塑成型過程的高精度微小電容信號(hào)測(cè)量系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在高分子成型過程中，特別是注塑過程，高分子熔體在注塑模具中的狀態(tài)與最終注塑產(chǎn)品質(zhì)量有著非常密切的關(guān)系。為了提高注塑過程的智能化水平，目前已有學(xué)者提出利用基于電容原理的面型電容傳感器來在線實(shí)時(shí)檢測(cè)高分子熔體在注塑模具中的狀態(tài)，從而感知最終產(chǎn)品質(zhì)量。在該測(cè)量系統(tǒng)中，用于電容信號(hào)測(cè)量的是電容計(jì)，只能提供數(shù)字信號(hào)，不能提供模擬信號(hào)，使用極為不方便，且價(jià)格較高，不利于進(jìn)行推廣。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的是:提供一種使用方便、價(jià)格低和靈活的電容測(cè)量系統(tǒng)。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0005]—種電容測(cè)量系統(tǒng)，包括PCAP01-AD電容數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片、CPLD處理器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、第一級(jí)差分運(yùn)算放大器、第二級(jí)差分運(yùn)算放大器、RS485串口、并行數(shù)字信號(hào)輸出口、直流電壓輸出口和直流電流輸出口，所述PCAP01-AD電容數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片的輸出端均與CPLD處理器的輸入端連接，所述CPLD處理器的輸出端分別與并行數(shù)字信號(hào)輸出口以及數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸入端連接，所述CPLD處理器還與RS485串口連接，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出端通過第一級(jí)差分運(yùn)算放大器進(jìn)而與第二級(jí)差分運(yùn)算放大器的輸入端連接，所述第一級(jí)差分運(yùn)算放大器的輸出端還與直流電壓輸出口連接，所述第二級(jí)差分運(yùn)算放大器的輸出端與直流電流輸出口連接。
[0006]進(jìn)一步，還包括電源模塊，所述電源模塊分別為PCAPO1-AD電容數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片、CPLD處理器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、第一級(jí)差分運(yùn)算放大器及第二級(jí)差分運(yùn)算放大器供電。
[0007]進(jìn)一步，所述電源模塊包括24V正電源、第一穩(wěn)壓器、第二穩(wěn)壓器、第三穩(wěn)壓器、第四穩(wěn)壓器，所述24V正電源的輸出端與第一穩(wěn)壓器的輸入端連接，所述第一穩(wěn)壓器的輸出端分別與第二穩(wěn)壓器的輸入端、第三穩(wěn)壓器的輸入端、第四穩(wěn)壓器的輸入端、第一級(jí)差分運(yùn)算放大器的輸入端和第二級(jí)差分運(yùn)算放大器的輸入端連接，所述第二穩(wěn)壓器的輸出端與PCAP01-AD電容數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片的輸入端連接，所述第三穩(wěn)壓器的輸出端與數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸入端連接，所述第四穩(wěn)壓器的輸出端與CPLD處理器的輸入端連接。
[0008]進(jìn)一步，所述第一穩(wěn)壓器和第四穩(wěn)壓器均為L(zhǎng)M317穩(wěn)壓器，所述第二穩(wěn)壓器和第三穩(wěn)壓器均為L(zhǎng)M3480穩(wěn)壓器。
[0009]進(jìn)一步，所述PCAP01-AD電容數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片的輸出端通過SPI總線與CPLD處理器的輸入端連接，所述CPLD處理器的輸出端通過SPI總線與數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸入端連接。
[0010]進(jìn)一步，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器為DACl282數(shù)模轉(zhuǎn)換器。
[0011]進(jìn)一步，所述CPLD處理器采用5M2210ZF256I5N可編程邏輯器件。
[0012]進(jìn)一步，所述第一級(jí)差分運(yùn)算放大器為IN145差分運(yùn)算放大器，第二級(jí)差分運(yùn)算放大器為IN132差分運(yùn)算放大器。
[0013]進(jìn)一步，所述RS485串口采用SN65HVD1785 RS-485收發(fā)器。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果是:采用了CAPOl-AD電容數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片，功能更可靠、使用更方便、成本較低;且包括RS485串口、并行數(shù)字信號(hào)輸出口、直流電壓輸出口和直流電流輸出口，能同時(shí)提供反映電容大小的數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)，輸出形式更加多樣化，更加靈活。
【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0016]圖1為本實(shí)用新型一種電容測(cè)量系統(tǒng)的原理框圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型電源模塊的結(jié)構(gòu)框圖；
[0018]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例一電容測(cè)量系統(tǒng)的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]參照?qǐng)D1，一種電容測(cè)量系統(tǒng)，包括PCAP01-AD電容數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片、CPLD處理器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、第一級(jí)差分運(yùn)算放大器、第二級(jí)差分運(yùn)算放大器、RS485串口、并行數(shù)字信號(hào)輸出口、直流電壓輸出口和直流電流輸出口，所述PCAP01-AD電容數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片的輸出端與CPLD處理器的輸入端連接，所述CPLD處理器的輸出端分別與并行數(shù)字信號(hào)輸出口以及數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸入端連接，所述CPLD處理器還與RS485串口連接，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出端通過第一級(jí)差分運(yùn)算放大器進(jìn)而與第二級(jí)差分運(yùn)算放大器的輸入端連接，所述第一級(jí)差分運(yùn)算放大器的輸出端還與直流電壓輸出口連接，所述第二級(jí)差分運(yùn)算放大器的輸出端與直流電流輸出口連接。
[0020]參照?qǐng)D1，進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，還包括電源模塊，所述電源模塊分別為PCAP01-AD電容數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片、CPLD處理器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、第一級(jí)差分運(yùn)算放大器及第二級(jí)差分運(yùn)算放大器供電。
[0021]參照?qǐng)D2，進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述電源模塊包括24V正電源、第一穩(wěn)壓器、第二穩(wěn)壓器、第三穩(wěn)壓器和第四穩(wěn)壓器，所述24V正電源的輸出端與第一穩(wěn)壓器的輸入端連接，所述第一穩(wěn)壓器的輸出端分別與第二穩(wěn)壓器的輸入端、第三穩(wěn)壓器的輸入端、第四穩(wěn)壓器的輸入端、第一級(jí)差分運(yùn)算放大器的輸入端和第二級(jí)差分運(yùn)算放大器的輸入端連接，所述第二穩(wěn)壓器的輸出端與PCAPO1-AD電容數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片的輸入端連接，所述第三穩(wěn)壓器的輸出端與數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸入端連接，所述第四穩(wěn)壓器的輸出端與CPLD處理器的輸入端連接。
[0022]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述第一穩(wěn)壓器和第四穩(wěn)壓器均為L(zhǎng)M317穩(wěn)壓器，所述第二穩(wěn)壓器和第三穩(wěn)壓器均為L(zhǎng)M3480穩(wěn)壓器。
[0023]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述PCAP01-AD電容數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片的輸出端通過SPI總線與CPLD處理器的輸入端連接，所述CPLD處理器的輸出端通過SPI總線與數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸入端連接。
[0024]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器為DAC1282數(shù)模轉(zhuǎn)換器。
[0025]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述CPLD處理器采用5M2210ZF256I5N可編程邏輯器件。
[0026]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述第一級(jí)差分運(yùn)算放大器為IN145差分運(yùn)算放大器，第二級(jí)差分運(yùn)算放大器為IN132差分運(yùn)算放大器。
[0027]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述RS485串口采用SN65HVD1785 RS-485收發(fā)器。
[0028]下面結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0029]參照?qǐng)D3，本實(shí)用新型的