電容式傳感器把被測(cè)物理量轉(zhuǎn)換為電容變化后 ，將電容量轉(zhuǎn)換成電量的電路稱(chēng)作電容式傳感器的轉(zhuǎn)換電路。目前較常采用的有電橋電路、調(diào)頻電路、脈沖調(diào)寬電路和運(yùn)算放大器式電路等，這里只介紹電橋電路和運(yùn)算放大器電路。
一、 電橋電路
將電容傳感器接入交流電橋作為電橋的一個(gè)或兩個(gè)相鄰臂，另外兩臂可以是電阻、電容或電感，也可以是變壓器的兩個(gè)次級(jí)線圈，如圖1所示。
圖1 電容式傳感器的橋式轉(zhuǎn)換電路
a) 單臂法 b) 差動(dòng)接法
在圖1a單臂接法電橋電路中，電容c1、c2、c3、cx構(gòu)成電橋的四臂，cx為電容傳感器，當(dāng)cx改變時(shí)，u0≠0，有輸出電壓。
在圖1 b差動(dòng)接法電橋電路中，其輸出電壓可用下式表示：
由于電橋輸出電壓與電源電壓成比例，因此要求電源電壓波動(dòng)極小，需要采用穩(wěn)幅、穩(wěn)頻等措施。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，接有電容傳感器的交流電橋輸出阻抗很高（一般達(dá)幾兆歐至幾十兆歐），輸出電壓幅值又小，所以必須后接高輸入阻抗放大器將信號(hào)放大后才能測(cè)量。
由電橋電路組成的系統(tǒng)原理框圖如圖2所示。
圖2 電橋電路系統(tǒng)原理框圖
二、調(diào)頻電路
將電容傳感器接入高頻振蕩器的lc諧振回路中，作為回路的一部分。當(dāng)被測(cè)量變化使傳感器電容改變時(shí)，振蕩器的振蕩頻率隨之改變，即振蕩器頻率受傳感器電容所調(diào)制。其電路組成原理框圖如圖3所示。
圖3 調(diào)頻式測(cè)量電路原理框圖
調(diào)頻振蕩器的頻率 ：
特點(diǎn)：
轉(zhuǎn)換電路生成頻率信號(hào)，可遠(yuǎn)距離傳輸不受干擾。
具有較高的靈敏度，可以測(cè)量高至0.01μm級(jí)位移變化量。
但非線性較差，可通過(guò)鑒頻器（頻壓轉(zhuǎn)換）轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)后，進(jìn)行補(bǔ)償。
三、運(yùn)算放大器式電路
將電容傳感器接入開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)為a的運(yùn)算放大電路中，作為電路的反饋組件，如圖4所示。圖中u是交流電源電壓，c是固定電容，cx是傳感器電容，uo是輸出信號(hào)電壓。
圖4 運(yùn)算放大器電路原理圖
由理想放大器的工作原理得：