第一实施例:
[0030]在图3中，24V正电源为从DC_24V_IN端口输入的24V直流电源；第一稳压器为LM317-15；第二稳压器为LM3480-5.0 ；第三稳压器为LM317-3.3;第四稳压器为LM317-3.3 ；第一级差分运算放大器为IN145差分运放，第二级差分运算放大器为IN132差分运放;RS485串口为SN65HVD1785 RS-485收发器;数模转换器为DAC1282;并行数字信号输出口输出为24-bit并行数据输出；直流电压输出口输出为0-10V电压输出；直流电流输出口输出为4-20mA电流输出。
[0031]图3的系统可提供可独立工作的电容测量单元:基于PCAP01-AD电容数字转换芯片的电容测量单元。24V直流电源经过LM317稳压至15V后对差分运放电路(包括IN132差分运放和IN145差分运放)供电，再经过稳压器LM3480-5.0稳压为5V后对DAC1282数模转换器供电供电，或再经过稳压器LM3480-3.3稳压为3.3V后对PCAP01-AD电容数字转换芯片供电，或再经过稳压器LM317-3.3稳压为3.3V后对CPLD处理器供电。在基于PCAP01-AD电容数字转换芯片的电容测量单元中，PCAPO1-AD芯片单元只需测量电容的充放电时间，不必经过运放，可直接将测得的电容时间参数经过SPI总线传送至CPLD处理器，CPLD处理器的输出结果同样为表征被测电容值的数字信号。该测量系统能提供数字输出和模拟输出，共两种结果输出形式。其中，RS-485提供串口输出，可与注塑机控制系统的串口相连;24-bit并行数据输出，用于将数字信号通过1.27mm间距的排针接口并行输出。CPLD处理器输出的数字信号经24位数模转换器DAC1282变为模拟信号，经INA145差分运放后转换为0-10V的直流电压进行输出，再经过INA132差分运放后转换为4-20mA的直流电流进行输出。同样的，模拟信号也可输出至注塑机控制系统。由于采用了两种不同输出形式的设计，该系统更具使用上的灵活性。此外，若给定确定的需求，该系统也可以单独设计出任何一种输出形式。
[0032]与相应技术相比，本实用新型具有以下优点:
[0033](I)采用了 PCAP01-AD电容数字转换芯片，功能可靠、使用方便且成本较低；
[0034](2)包括RS485串口、并行数字信号输出口、直流电压输出口和直流电流输出口，能同时提供反映电容大小的数字信号和模拟信号，输出形式更加多样化，更加灵活。
[0035]本实用新型的CPLD处理器虽然涉及数据处理的内容，但其可由现有技术手段来实现，因此本实用新型不对CPLD处理器的数据处理过程进行详细阐述。
[0036]以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
【主权项】
1.一种电容测量系统，其特征在于:包括PCAP01-AD电容数字转换芯片、CPLD处理器、数模转换器、第一级差分运算放大器、第二级差分运算放大器、RS485串口、并行数字信号输出口、直流电压输出口和直流电流输出口，所述PCAP01-AD电容数字转换芯片的输出端与CPLD处理器的输入端连接，所述CPLD处理器的输出端分别与并行数字信号输出口以及数模转换器的输入端连接，所述CPLD处理器还与RS485串口连接，所述数模转换器的输出端通过第一级差分运算放大器进而与第二级差分运算放大器的输入端连接，所述第一级差分运算放大器的输出端还与直流电压输出口连接，所述第二级差分运算放大器的输出端与直流电流输出口连接。2.根据权利要求1所述的一种电容测量系统，其特征在于:还包括电源模块，所述电源模块分别为PCAP01-AD电容数字转换芯片、CPLD处理器、数模转换器、第一级差分运算放大器及第二级差分运算放大器供电。3.根据权利要求2所述的一种电容测量系统，其特征在于:所述电源模块包括24V正电源、第一稳压器、第二稳压器、第三稳压器和第四稳压器，所述24V正电源的输出端与第一稳压器的输入端连接，所述第一稳压器的输出端分别与第二稳压器的输入端、第三稳压器的输入端、第四稳压器的输入端、第一级差分运算放大器的输入端和第二级差分运算放大器的输入端连接，所述第二稳压器的输出端与PCAP01-AD电容数字转换芯片的输入端连接，所述第三稳压器的输出端与数模转换器的输入端连接，所述第四稳压器的输出端与CPLD处理器的输入端连接。4.根据权利要求3所述的一种电容测量系统，其特征在于:所述第一稳压器和第四稳压器均为LM317稳压器，所述第二稳压器和第三稳压器均为LM3480稳压器。5.根据权利要求1-4任一项所述的一种电容测量系统，其特征在于:所述PCAPOl-ADi容数字转换芯片的输出端通过SPI总线与CPLD处理器的输入端连接，所述CPLD处理器的输出端通过SPI总线与数模转换器的输入端连接。6.根据权利要求1-4任一项所述的一种电容测量系统，其特征在于:所述数模转换器为DACl 282数模转换器。7.根据权利要求1-4任一项所述的一种电容测量系统，其特征在于:所述CPLD处理器采用5M2210ZF25615N可编程逻辑器件。8.根据权利要求1-4任一项所述的一种电容测量系统，其特征在于:所述第一级差分运算放大器为IN145差分运算放大器，第二级差分运算放大器为IN132差分运算放大器。9.根据权利要求1-4任一项所述的一种电容测量系统，其特征在于:所述RS485串口采用SN65HVD1785 RS-485收发器。
【专利摘要】本实用新型公开了一种电容测量系统，包括PCAP01-AD电容数字转换芯片、CPLD处理器、数模转换器、第一级差分运算放大器、第二级差分运算放大器、RS485串口、并行数字信号输出口、直流电压输出口和直流电流输出口。本实用新型采用了PCAP01-AD电容数字转换芯片，功能更可靠、使用方便、成本较低；包括RS485串口、并行数字信号输出口、直流电压输出口和直流电流输出口，能同时输出反映电容大小的数字信号和模拟信号，输出形式更加多样化，更加灵活。本实用新可广泛应用于电子器件领域。
【IPC分类】B29C45/76, G01R27/26
【公开号】CN205185239
【申请号】CN201520890546
【发明人】莫胜勇, 姚科, 高福荣
【申请人】广州市香港科大霍英东研究院
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2015年11月9日