電容式傳感器把被測物理量轉(zhuǎn)換為電容后，還要經(jīng)測量轉(zhuǎn)換電路將電容量轉(zhuǎn)換為電壓或電流信號，以便記錄、傳輸、顯示、控制等。常見的電容式傳感器測量轉(zhuǎn)換電路有交流橋式電路、調(diào)頻電路等。
　　1.交流電橋電路　　將電容式傳感器的兩個電容作為交流電橋的兩個橋臂，通過電橋把電容的變化轉(zhuǎn)換為電橋俞出電壓的變化。電橋通常采用由電阻—電容、電感—電容組成的交流電橋，圖5—7所示為電惑—電容電橋。

　　變壓器的兩個繞組與差動電容式傳感器的兩個電容C、C2作為電橋的4個橋臂，由高頻穩(wěn)幅的交流電源為電橋供電。電橋的輸出為一調(diào)幅值，經(jīng)放大、相敏檢波、濾波后，獲4與被測量變化相對應(yīng)的輸出，最后給儀表顯示并記錄。
　　測量前2=12， C=C2，電橋平衡，輸出電壓u.=0。測量時被測量變化使傳感器電容值隨之改變，電橋失衡，其不平衡輸出電壓與被測量變化有關(guān)，因此通過電橋電路將電容值的變化轉(zhuǎn)換為電量的變化。
　　應(yīng)該指出的是，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極小，需采用穩(wěn)幅、穩(wěn)頻等措施；傳感器必須工作在平衡位置附近，否則電橋非線性將增大；由于接有電容式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放大后才能測量。
　　2. 調(diào)頻電路　　把傳感器接入調(diào)頻振蕩器的LC 諧振網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)傳感器電容C.發(fā)生改變時，其振蕩頻率f也相應(yīng)發(fā)生變化，實現(xiàn)由電容到頻率的轉(zhuǎn)換。由于振蕩器的頻率受電容式傳感器的電容調(diào)制，這樣就實現(xiàn)了C—f的轉(zhuǎn)換，故稱為調(diào)頻電路。但伴隨頻率的改變，振蕩器輸出幅值也往往要改變，為克服后者，需在振蕩器之后再加入限幅環(huán)節(jié)。雖然可將此頻率作為測量系統(tǒng)的輸出量，用以判斷被測量的大小，但這時系統(tǒng)是非線性的，而且不易校正。因此在該系統(tǒng)之后可再加入鑒頻器，用鑒頻器可調(diào)整到非線性特性去補償其他部分的非線性，使整個系統(tǒng)獲得線性特性，這時整個系統(tǒng)的輸出將為電壓或電流等模擬量，如圖5—8所示。

　　圖 5—8 調(diào)頻電路原理圖　　圖5—8中調(diào)頻振蕩器的頻率為

　　式中 L——振蕩回路的電感；
　　C——電容式傳感器總電容?！　∪綦娙菔絺鞲衅魃形垂ぷ?，則C=C，即為傳感器的初始電容值，此時振蕩器的頻率為一常數(shù)fo，即有常選在 1 MHz以上。

　　當(dāng)傳感器工作時，C，=Co±△C， AC為電容變化量，則諧振頻率相應(yīng)的改變量為Af

　　振蕩器輸出的高頻電壓將是一個受被測信號調(diào)制的調(diào)頻波。
　　(5-11)
　　3. 運算放大器電路　　變極距型電容式傳感器的電容與極距之間成反比關(guān)系，傳感器存在原理上的非線性。

圖5—9所示是運算放大器電路原理圖。C.為電容式傳感器，e是交流電源電壓，e。是輸出信號電壓。由放大器工作原理有

　　利用運算放大器的反相比例運算可以使轉(zhuǎn)換電路的輸出電壓與極距之間的關(guān)系變?yōu)榫€性關(guān)系，從而使整個測試裝置的非線性誤差大為減小。
　　運算式電路的原理較為簡單，靈敏度和精度最高。但一般需用“驅(qū)動電纜”技術(shù)來消除電纜電容的影響，電路較為復(fù)雜且調(diào)整困難。此外，電容式傳感器常用的測量電路還有二極管雙T型交流電橋及脈沖寬度調(diào)制電路。