转动极板悬空设计的数字电容角位移传感器及其温度特性测试

在比例式电容测角原理的基础上,设计了一种转动极板为金属材质且为电气悬空设计的数字型角位移传感器,满足180°的测量范围.该传感器具有本质可靠性,无需额外补偿环节,即可对环境温度,潮湿,灰尘等共模干扰具有良好的抑制作用.针对快速变化的温场,进行了基于该原理的角位移传感器的温度特性测试.在环境温度从-15℃升到+65℃,以约6℃/分钟速度变化的过程中,三台样机的最大峰峰值温漂值为0.085%/10℃,实验周期内的最大稳态温漂值为0.07%/10℃,标准不确定度小于0.1%,在以同样温变速度进行的-30℃～+80℃的宽温实验中,最大峰峰值温漂值小于0.2%/10℃.结果表明,其温漂指标优于目前基于差动测量原理的主流产品.

电容式电动角行程执行机构位置发送器设计

设计了一种以电容传感器为敏感元件的电动角行程执行机构位置发送器。敏感元件采用基于比例测量原理的分瓣三层平行板电容式角位移传感器,主机系统以PIC16F877单片机为核心构建。结合现有电动角行程执行机构的内部结构和工程应用,利用ANSYS软件对敏感元件进行了有限元分析和仿真研究,并给出了位置发送器的具体实施方案。以电容式角位移传感器取代过去的差动变压器,使位置发送器的体积明显减小,设备调试工作也变得更为简单,而且,其测量精度也有一定的提高。

基于光栅技术的比例式数字电容转角传感器的校准

为进一步改善比例式电容转角传感器的品质指标,开发了一套以高精度光栅转角传感器为核心的精密角度校准系统,并通过上位计算机实现了校准工作的自动控制操作.测试结果表明,利用本系统校准,电容转角传感器的基本误差、线性度指标都得到有效改善,前者平均值从2%降低至0.2%,后者由0.58%降至0.22%;标准不确定度达到0.2%.