全数字式容栅位移传感器

介绍了基于周期比较测量法的全数字式容栅位移传感器的工作原理和系统构成,分析了该传感器的性能参数和测量精度,设计了容栅传感器的三层极板结构形式和正余弦电极形式,针对容栅传感器的边缘效应给系统带来的非线性误差,提出了结构级的线性化方案,利用单片机和通用器件实现该传感器系统,并给出了实际测量结果,验证了系统方案的可行性。

提高容栅位移传感器精度的有效方法

为解决环境温度变化、尺体导轨加工误差以及边缘效应等因素对容栅位移传感器测量精度的影响,提出了三极板结构、周期比较测量以及分段采用正余弦极板分段数据处理的方案。三极板结构中动极板仅起屏蔽作用,可以降低对尺体导轨加工精度的要求;周期比较测量在提高系统温度稳定性的同时,由于采用了全数字电路的实现方式能有效降低专用集成电路的设计、制作成本;交替使用正余弦极板的读数避开边缘效应的影响。理论分析和实验结果证明了该方案的可行性。