基于CST檢測技術及DFCT電路實現
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2．2．4 影響的共性分析
對同一個位置、同一個瞬時、同樣的元器件，上述的各種影響應是相同的。即各種影響量的大小和正負符號是相同的，都屬于共模信號，若設上述的各種影響對振蕩頻率產生一個變化量△f。利用物理實驗中的消去法原理，即差動電路的設計方法則可以解決變頻檢測技術中的最大難題，即頻率高度穩定的問題。
2．3 DFCT檢測電路方案
2．3．1 DFCT檢測電路的組成
由對稱的兩套LC振蕩電路構成，變頻后的差頻送入低通濾波器，只選出其差頻信號經波形變換和整形后輸出。電路方框圖如圖6所示。本文引用地址：http://www.104case.com/article/175956.htm
振蕩電路A內的選頻回路接有電容Cs，輸出頻率為fs；振蕩電路B內的選頻回路接有電容傳感器Cx，輸出頻率為fx；由于Cs大于Cx的最大值，所以fx大于fs。經混頻電路差拍出頻率f=fx-fs。低通濾波器濾除fx，fs及兩者的和頻和高次諧波，低通濾波器的轉折頻率為混頻輸出頻率的最大值fxmax，如圖7所示。
2．3．2 DFCT檢測電路工作原理
圖8是依據DFCT檢測電路組成設計出的電路原理圖。T1和T2構成對稱的兩套LC振蕩電路，即LC和LC’，LC和LC’的元器件基本對稱。選擇LC振蕩電路是基于其簡單，諧波多，頻率穩定性差；便于比較。注意振蕩電路LC’內的電容傳感器Cx和振蕩電路LC內的C2的制作采用完全一樣的材料與尺寸。電容傳感器的容量變化范圍為Cx=1～15 pF，設分布電容C0=2 pF，L=200μH，LC諧振回路總的電容變化范圍C=11～25 pF。頻率變化范圍約為2．25～3．40 MHz。LC’的諧振回路總的電容C’=25 pF，LC電路輸出頻率約為2．25 MHz。
T3是混頻器，輸出的差頻范圍為0～1．15 MHz。2L與2C3構成無源低通濾波器，轉折頻率為1．15 MHz。A1，A2采用TL082高速雙運放，A1構成二階有源低通濾波器，轉折頻率為1．15 MHz，以-40 dB／10倍頻衰減。A2構成滯回比較器，具有波形轉換與選幅整形功能。調節3W1可調節選擇幅度高低。
3 檢測實驗
3．1 實驗儀器
實驗儀器有恒溫箱LP／HS-100、溫度計(范圍為0～100℃)、頻率計XL801、穩壓電源DF1733、示波器DS3062M。
3．2 實驗步驟
(1)將電容傳感器間隙調到最小，調L磁芯使f1=f2；
(2)恒溫箱溫度設置為20 ℃，電容傳感器間隙調到最大。用示波器測出點1(T1發射極)，2(T2發射極)，3(OUT)處的波形，用頻率計測出點1、2、3處的頻率。
(3)然后依次將保溫箱溫度調到30 ℃，40℃，50℃，60℃，測出點1、2、3處的頻率。
(4)將穩壓電源調到14 V，10 V重復步驟(2)。
3．3 實驗數據處理
表1是當改變溫度時，電容傳感器調到最小值，變頻檢測電路與差動變頻檢測電路輸出頻率的變化數據表。表2是當電源電壓變化±10％時，電容傳感器調到最小值，變頻檢測電路與差動變頻檢測電路輸出頻率的變化數據表。
3．4 實驗結果及結論
從試驗數據得出差動變頻檢測電路的相對誤差和絕對誤差都比一般變頻檢測電路小2～3個數量級。表明DFCT變頻檢測電路的頻率穩定性很高，達到設計的要求。
4 結語
對FCT檢測電路進行分析，得出諸多優點，設計出差動DFCT變頻檢測電路。試驗結果表明：這種差動變頻檢測電路的相對誤差和絕對誤差都比一般變頻檢測電路小2～3個數量級。頻率穩定性高，能根本克服FCT電路對頻率穩定性要求很高的難點。
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