智能儀器電容式位移傳感器

1、本板：電容式傳感器 脈寬調(diào)微小位線性關(guān)Study of sor Based on Pulse Width Modulated Abstract The capacitive atype of sensor which is used to convent /b-a4893ae26f1aff00bed51ed1.html has本板：電容式傳感器 脈寬調(diào)微小位線性關(guān)Study of sor Based on Pulse Width Modulated Abstract The capacitive atype of sensor which is used to convent /b-a4893

2、ae26f1aff00bed51ed1.html has ,such as structure, high resolution.It can be used non-contact measurement.Moreover,the capacitive sensor so work under chasheat,radiation,andstrongvibration.Now,itiswidelyusedthedisplacement,vibration,angle,acceleration,re,differentialliquidlevelandcomponentcontentmeasu

3、rement.However，afterthecapacitivetransformthemeasurednon-othechangesofthecapacitance,thesignalissotitcannotbemeasureddirectly.Sothemeasuringcircuitneededtochangethemeasurednon-othevoltage,currentfrequency soritsmeasurementhisdesign,thecapacitorconsistsofthreemetala/b-frequency soritsmeasurementhisde

4、sign,thecapacitorconsistsofthreemetala/b-usingapulsewidthmodulationsignalsingcircuittwecanachievedetectionofsmalldisplacements.Thiscircuitcanjudgeitionofdifferentialstructure,theoverallsthefollowingcharacteristicslinearity, high sensitivity and small temperature drift Thesystemisotwoparts.Oneisthepr

5、oductionofthesensor.Theis the measuring circuit portion.By a step-by-step test,we build a experimental system and develop a micro-displacement testing instrument.When itionofthemovingplateandthetwofixedplateswhichiscalleddisplacement changes,the output voltage of the circuit is a relationship n the

6、voltage and the /b-Micro-Linear 目錄第一章 緒錯(cuò)誤！未定義書簽1.1 本課題研究背錯(cuò)誤！未定義書簽1.2 本課題研究目的和意錯(cuò)誤！未定義書簽1.3 研究現(xiàn)錯(cuò)誤！未定義書簽1.4 本課題的任務(wù)和內(nèi)錯(cuò)誤！未定義書簽第二章 電容式傳感器的相關(guān)理論及其設(shè)錯(cuò)誤！未定義書簽2.1 電容式傳感器工作原錯(cuò)誤！未定義書簽2.2 電容式傳感器的類錯(cuò)誤！未定義書簽2.3 電容式傳感器等效電1.3 研究現(xiàn)錯(cuò)誤！未定義書簽1.4 本課題的任務(wù)和內(nèi)錯(cuò)誤！未定義書簽第二章 電容式傳感器的相關(guān)理論及其設(shè)錯(cuò)誤！未定義書簽2.1 電容式傳感器工作原錯(cuò)誤！未定義書簽2.2 電容式傳感器的類錯(cuò)誤！未定

7、義書簽2.3 電容式傳感器等效電錯(cuò)誤！未定義書簽2.4 電容式傳感器的靈敏度和非線錯(cuò)誤！未定義書簽/b-a4893ae26f1aff00bed51ed1.html2.5展方錯(cuò)誤！未定義書簽2.6傳感器設(shè)計(jì)方錯(cuò)誤！未定義書簽2.6.1 提出方錯(cuò)誤！未定義書簽2.6.22.7 本章小錯(cuò)誤！未定義書簽第三章 常用的電容式傳感器測(cè)量電錯(cuò)誤！未定義書簽T/b-小2.6.22.7 本章小錯(cuò)誤！未定義書簽第三章 常用的電容式傳感器測(cè)量電錯(cuò)誤！未定義書簽T/b-小錯(cuò)誤！未定義書簽第四章 采用脈沖調(diào)寬原理設(shè)計(jì)的微小位移測(cè)量錯(cuò)誤！未定義書簽4.1 測(cè)量電路結(jié)構(gòu)及工作原錯(cuò)誤！未定義書簽4.2 測(cè)量電路元件選錯(cuò)誤！未

8、定義書簽4.2.14.2.34.2.44.2.54.2.64.2.74.34.45.1實(shí)驗(yàn)器材 ./b-5.1.2 實(shí)驗(yàn)步錯(cuò)誤！未定義書簽4.2.54.2.64.2.74.34.45.1實(shí)驗(yàn)器材 ./b-5.1.2 實(shí)驗(yàn)步錯(cuò)誤！未定義書簽5.2 測(cè)量電路波形測(cè)試分析及傳感器的搭錯(cuò)誤！未定義書簽5.2.1 測(cè)量電路的調(diào)錯(cuò)誤！未定義書簽5.2.2 傳感器部錯(cuò)誤！未定義書簽5.35.4 誤差分錯(cuò)誤！未定義書簽5.4.1 誤差來(lái)錯(cuò)誤！未定義書簽5.4.2 減小誤差措錯(cuò)誤！未定義書簽5.5本章小錯(cuò)誤！未定義書簽第六章 課題總結(jié)與展錯(cuò)誤！未定義書簽6.1 課題總錯(cuò)誤！未定義書簽6.2 課題展錯(cuò)誤！未定義書

9、簽致謝參5.4.1 誤差來(lái)錯(cuò)誤！未定義書簽5.4.2 減小誤差措錯(cuò)誤！未定義書簽5.5本章小錯(cuò)誤！未定義書簽第六章 課題總結(jié)與展錯(cuò)誤！未定義書簽6.1 課題總錯(cuò)誤！未定義書簽6.2 課題展錯(cuò)誤！未定義書簽致謝參考文獻(xiàn)/b-錯(cuò)誤！未定義書簽。附錯(cuò)誤！未定義書簽1.1性，人們必須測(cè)試許多的參數(shù)，用以檢驗(yàn)是否符合預(yù)期要求和事物的客觀規(guī)律性1的大小。傳感技術(shù)的發(fā)展為這類測(cè)量提供了新的方法和途徑2振動(dòng)等惡劣條件下工作3以克服。電容式傳感器成為一種大有發(fā)展前途的傳感器41.2電量參數(shù)測(cè)量的成功與否有著密切關(guān)系。/b-號(hào)，它直接關(guān)系到后續(xù)測(cè)量的準(zhǔn)確性5fF89,10振動(dòng)等惡劣條件下工作3以克服。電容式傳感器

10、成為一種大有發(fā)展前途的傳感器41.2電量參數(shù)測(cè)量的成功與否有著密切關(guān)系。/b-號(hào)，它直接關(guān)系到后續(xù)測(cè)量的準(zhǔn)確性5fF89,10且由于分立元件過(guò)多，也將影響電容的測(cè)量精度11,121.3）AS-50001-10.1，500，16-35的情況下，溫漂低于0.1/b-a4893ae26f1aff00bed51ed1.htmlr 德國(guó)米銥公司開(kāi)發(fā)的且由于分立元件過(guò)多，也將影響電容的測(cè)量精度11,121.3）AS-50001-10.1，500，16-35的情況下，溫漂低于0.1/b-a4893ae26f1aff00bed51ed1.htmlr 德國(guó)米銥公司開(kāi)發(fā)的capaNCDT6201-22行1.1 A

11、S-50001.2 capaNCDT620Fig.1.1PhysicalMapofFig.1.2PhysicalMapofsor AS-sor ：140mmFig.1.1PhysicalMapofFig.1.2PhysicalMapofsor AS-sor ：140mm31.4（3）（4）介紹了電容式傳感器常用的電容/電壓（C/V）2.12.1Fig.2.1 Parallel Plate 介紹了電容式傳感器常用的電容/電壓（C/V）2.12.1Fig.2.1 Parallel Plate 2.113,14Cd（2-式中 Ad0真空介電常數(shù)，0 r由式（2-1）可知，當(dāng) A、 dC 。CCd（2

12、-式中 Ad0真空介電常數(shù)，0 r由式（2-1）可知，當(dāng) A、 dC 。C化 ， 在 交 流 工 作 時(shí) ， 就 改 變 了 容 抗 ， 從 而 使 輸 出 電 壓/b-a4893ae26f1aff00bed51ed1.htmldA 的變化可以反映線位移或角位移的變化，也可以間接反映彈力、壓力等變化；則可以反映液面高度、材料的濕度等的變化152.2d（變間隙）A電常數(shù)型常用于固體或液體的物位測(cè)量以及各種介質(zhì)的濕度、密度的測(cè)定16,172.2.1量為= （2-2） 如果滿足條件?d? 1，將上式按級(jí)數(shù)展開(kāi)成 電常數(shù)型常用于固體或液體的物位測(cè)量以及各種介質(zhì)的濕度、密度的測(cè)定16,172.2.1量為

13、= （2-2） 如果滿足條件?d? 1，將上式按級(jí)數(shù)展開(kāi)成 （2-3） 式中 C0d02.2.2/b-（2-lD、當(dāng)兩圓筒相對(duì)移動(dòng)?x?C?C= Cx?C0= d= /b-（2-lD、當(dāng)兩圓筒相對(duì)移動(dòng)?x?C?C= Cx?C0= d= （2-5） 2.2.3與上述的圓筒形線性位移傳感器結(jié)構(gòu)相似，如圖 2.3，只是它是通過(guò)改變兩筒間的介質(zhì)（電常數(shù)）Fig.2.3 Variable Dielectric Constant Type 感器電容值為 （2-6） （2-7） 2?H 其中 C0?與上述的圓筒形線性位移傳感器結(jié)構(gòu)相似，如圖 2.3，只是它是通過(guò)改變兩筒間的介質(zhì)（電常數(shù)）Fig.2.3 Va

14、riable Dielectric Constant Type 感器電容值為 （2-6） （2-7） 2?H 其中 C0? ， 容易看出， 電容變化與介質(zhì)的介電常 數(shù)呈線性關(guān)系。 /b-a4893ae26f1aff00bed51ed1.html2.32.4示18C，Rp；Rs2.4Fig.2.4 The Equivalent Circuit of The Capacitive 阻；L；CpL2.4C，Rp；Rs2.4Fig.2.4 The Equivalent Circuit of The Capacitive 阻；L；CpL2.4電容式傳感器的靈敏度即為輸出電容的變化量和輸入非電量（位移，壓

15、力等）Sd0?d（即?d/ S=?CC0 （2-8） 式中 C0d0d0d0?dd0C0S且 當(dāng)度。/b-d0?dS= （2-9） 2.52.5.112度。/b-d0?dS= （2-9） 2.52.5.112341工 作 ， 必 須 采 取措 施 ， 從 而 給 設(shè) 計(jì) 和 使 用 帶 來(lái) 不 便/b-a4893ae26f1aff00bed51ed1.html2341工 作 ， 必 須 采 取措 施 ， 從 而 給 設(shè) 計(jì) 和 使 用 帶 來(lái) 不 便/b-a4893ae26f1aff00bed51ed1.html232.5.3技術(shù)難題，提高系統(tǒng)的準(zhǔn)確性、可靠性192.62.6.1本/b-a48

16、93ae26f1aff00bed51ed1.htmlFig.2.5 Differential Capacitive Sensor 2.5.3技術(shù)難題，提高系統(tǒng)的準(zhǔn)確性、可靠性192.62.6.1本/b-a4893ae26f1aff00bed51ed1.htmlFig.2.5 Differential Capacitive Sensor 2.6.2將三塊金屬板通過(guò)焊錫分別與三根細(xì)金屬絲（即為電容傳感器的引出線）絲表面漆有絕緣漆以防接觸短路；然后用三個(gè)有機(jī)玻璃條（）上；固定上極板與下極板的有機(jī)玻璃條（）（1）（2）（3）（5）。2.6.2將三塊金屬板通過(guò)焊錫分別與三根細(xì)金屬絲（即為電容傳感器的引出線）絲表面漆有絕緣漆以防接觸短路；然后用三個(gè)有機(jī)玻璃條（）上；固定上極板與下極板的有機(jī)玻璃條（）（1）（2）（3）（5）。20-100pF30pF，A2.5cm，d0=0.59mm2.7本章主要介電容式傳感器的相關(guān)理T20，3.13.1Fig.3.1 Block Diagram of Frequency Modulation