变面积型圆柱面电容式倾角传感器的输出特性

为研究考虑边缘效应的变面积型圆柱面电容式倾角传感器的输出特性,将保角变换法、格林函数法和计算机数值模拟相结合,讨论变面积型圆柱面电容式倾角传感器的电场,给出电容量的表达式,绘制出传感器电容量随倾角的变化曲线,分析影响该传感器线性度及灵敏度的因素,并指出改善该传感器输出特性的途径。数值模拟结果表明,在传感器的外极板所对应的圆心角小于内极板的情况下,减小两极板间距,可使其同时具有较高的线性度和灵敏度。由于研究计及了该传感器极板的横向边缘效应,故所得结果具有较高的精确度。

摆式电容倾角传感器动态特性分析

在分析摆式电容倾角传感器原理及传感器力学模型的基础上,导出传感器动态特性方程和传递函数。理论分析表明,通过适当选取摆的敏感材料及阻尼介质可明显改善其动态性能,采用软件补偿算法同样可提高传感器的动态性能,减少动态误差,从而提高传感器的测量效果。Matlab仿真及实验结果证实了优化方案的可行性,从而满足实际测量对传感器的动态性能要求。

小型电容式倾角测量仪系统设计

基于弹性优良的铍青铜材料制作了一种具有双梁三明治式电容倾角传感器,并采用专用电容检测芯片MS3110将倾角传感器的差分电容信号转换为电压信号,同时通过微控制器STM32的控制芯片检测参数实现对传感器非线性的补偿,使倾角测量仪系统具有良好的线性度;通过模数转换器(ADC)采集和转换将数据显示在屏幕上。实验证明:设计的电容式倾角测量仪系统具有测量范围广、稳定性高、线性度好的特点。