论文综述
数字电容计的研究现状
一、引言
数字电容计是指利用转换电路将电容量转化成电压或电流信号，并进行输出显示以检测电容的仪器[1-3]。常见的数字电容计能够将电容存储电荷的过程转换成其它便于电学测量的物理量，例如时间、周期、电压等[4-5]。按其转换原理可分为：频率/周期转换法、交流电桥法、容抗法、参比测量法、开关电容法等。
随着电子信息技术的迅速发展，电容检测技术越来越受到人们的重视，数字电容计的各类缺陷也在被不断地攻克。经过多年来的发展，数字电容计具备了以下优点：功耗低、结构简单、适应性强、频响宽、温度稳定性好等[6-8]。在此基础上，数字电容计得到了越来越广泛的运用。
数字电容计常运用于传感器中，传感器内部设有电容，当测量的物理量产生变化时，电容也会随之产生变化[9]。与此同时，随着MEMS技术的飞速发展与广泛应用，传感器的体积不断缩小，集成度越来越高，使得对电容检测的精度要求越来越高。因此，不断提高电容检测的分辨率成为了当今研究的重点[10]。传感器中，被测量变化所导致的电容变化相对电容本身的本底电容而言非常微小，这也使得有用的输出信号极其微弱。在保证量程内的高精度的前提下，不断提高检测的灵敏度和信噪比成为了数字电容计设计的关键所在。目前，国内外难以检测相对变化量小于千分之一的电容，即使采用相对法检测，仍无法满足众多场合的应用要求，受到精度的制约[11]。因此，对数字电容计的研究，即研究基于集成运算放大器设计的电容测量电路，实现高精度，高准确度的检测具有十分重要的意义。
二、研究现状
2.1 电容检测方法
当今世界，传感器不断向集成化、微型化发展，出现了各种MEMS传感器、高精密传感器，这也使得对电容检测技术的要求越来越高。常见的电容检测方法按转换的原理可分为：频率/周期法、交流电桥法、容抗法等[12]。
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