DC với môi trường điện môi là lúa, gạo
- Mạch điện 2 có những điều chỉnh so với mạch điện 1 như sau:
+ Tụ chuẩn C0 của mạch bán cầu điện dung được điều chỉnh từ tụ 100nF thành tụ 1nF do giá trị điện dung của cảm biến lớn nhất là nhỏ hơn 0,1nF.
+ Mạch khuếch đại tín hiệu điện áp ngõ ra của cảm biến được điều chỉnh thành mạch khuếch đại không đảo (Hình 12).
Với các giá trị của Rs, Rt, Rf, Rg được tính toán để nhiễu ở ngõ ra là thấp nhất [26]:
Với RE là trở kháng của tín hiệu vào, RE càng nhỏ thì nhiễu ở ngõ ra của mạch càng thấp.
Hình 13: Mạch khuếch đại không đảo [26]
- Nguyên nhân điều chỉnh:
+ Điều chỉnh tụ chuẩn C0: Do xác định được giá trị thực tế của cảm biến (<0.1nF). + Điều chỉnh mạch khuếch đại đảo thành không đảo: Có thể thay thế nguồn cung cấp từ ngồn đôi thành nguồn đơn để thuận tiện cho việc thiết kế về sau (tín hiệu chuyển đổi ADC là tín hiệu ≥0V, khi sử dụng nguồn đơn kết hợp mạch khuếch đại đảo dẫn đến kết quả sai).
Hình 14: Mạch chuyển đổi giá trị điện dung thành giá trị điện áp DC đo độ ẩm lúa, gạo [23]
* Opamp được sử dụng là OPA2211 và LM7372 vì những đặc tính sau: - Băng thông hoạt động lớn (vài trăm MHz).
- Khoảng điện áp ngõ vào rộng từ -Vcc đến +Vcc.
- Khoảng điện áp ngõ ra lớn gần bằng điện áp nguồn Vcc.
- Dòng điện ngõ ra lớn (>30mA), điều khiển được tải điện dung đến 10nF. - Nhiễu ở tần số cao rất thấp 1.1nV/ Hz tại tần số 1kHz.
- Điện áp offset ngõ vào thấp (lớn nhất 125µV).
Hình 15: Phần cứng mạch chuyển đổi giá trị điện dung thành giá trị điện áp