新型电容层析成像数据采集系统的研制

电容层析成像技术应用于工业现场时往往存在一些问题.针对这些问题,本文设计了一种新型的电容数据采集系统,初步实验表明测量66个电容的时间为4.2ms,传送一副图像所对应的电容值时间约为2ms.     

应用于条干均匀检测的长直圆柱面电容传感器

鉴于传统结构的电容传感器不能多径向测量圆形截面棉条的缺点，提出采用长直圆柱面式电容传感器对棉条的均匀度进行检测，从而得到更准确的数据。根据棉条的介电常数与传感器电容值之间的关系，推导出长直圆柱面电容传感器的数学模型，并分析了传感器的结构参数对传感器电容值变化的影响。采用一种新型的基于充放电原理的微电容测量电路，测量加入不同粗细的棉条时，传感器电容值对应的输出电压，验证了传感器的数学模型。     

基于ANSYS的多极板电容传感器仿真研究

建立了多极板电容传感器的三维有限元仿真数学模型，运用ANSYS软件对不同结构的传感器进行了三维仿真计算，比较分析了无屏蔽电极、UMIST型和METC型三种结构的电容传感器中检测极板间的电位分布，研究了屏蔽电极长度METC型电容传感器检测极板间电位分布的影响。计算了极板内置式和外置式电容传感器的满管、空管电容及其变化量。仿真研究结果为多极板电容传感器的结构设计提供了理论依据。     

差分CVD技术的触摸按键设计

针对目前市场上专用电容感应按键模块存在的成本高、应用时兼容性问题多的问题,利用MCU的AD转换原理,采用很少的器件实现电容触摸按键的设计。该产品设计简单、成本低、抗干扰强,很适合推广应用。     

球面间隙大范围测量的建模与线性化研究

有源静电悬浮轴承通过检测电极与转子间构成的球面间隙电容以得到转子位移。在转子起支时，要能实现球面间隙的大范围线性测量，本文重点推导了球面电容与球面间隙的非线性关系，提出了采用软件非线性校正的方法实现球面间隙大规范测量的线性化，使转子位移的线性测量范围可以达到标称间隙的66％，满足了静电轴承起支过程的要求。     

杂散电容对电容层析成像和电容／电压转换电路灵敏度的影响探讨

本文对电容层析成像和电容／电压转换电路在非理想条件下的抗杂散电容干扰问题做了研究。理论分析及实验:在非理想条件下,杂散电容对转换电路的灵敏度存在一定的影响,且灵敏度存在最优解。这为实际应用中如何优化转换电路的灵敏度提供了理论依据。     

测压仪表发展简史（四）

５．３ 电容变送器 电容压力变送器的工作原理可用下式表征： Ｃ＝（ ε·ｓ）／ｄ（１１）式中，Ｃ─—电容器的电容 　ε─—介电常数 　ｓ──极板间重叠面积 ｄ─—极板间距离 当被测压力控制ε、ｓ、ｄ中任一个参数时，就可以得到ΔＣ＝ｆ（ｐ）的函数关系。因此可以制成变面积、变介电质和变间隙等三类电容变送器。 图８（ｃ）是著名的费希尔─—美国罗斯蒙特 （ＦＩＳＨＥＲ—ＲＯＳＥＭＯＵＮＴ）公司生产的电容压力变送器，它的敏感元件部分由电容极板、测量膜片、硅油、绝缘层和隔离膜片组成。它的工作原理是，被测压力使电容两极…     

有极性介质的混合液体浓度检测实验研究

本文通过测量特定电容器电容值的变化规律，对极性液体介质（如乙醇）和非极性液体介质（如汽油）以及极性液体介质间的混合时，电容值随液体浓度的变化关系进行了分析和研究，探讨了将它作为检测混合液体浓度的敏感元件的可行性和实用性。取得了一些有意义的结果。电容与浓度的变化规律也反映了介电常数与浓度的变化规律，因此对研究混合液体介电常数随液体浓度的变化规律也是有意义的。     

电容层析成像系统中径向电极的研究

由于电容层析成像系统中电容测量非常困难,常采用在相邻电极间嵌入径向电极的方法来改善电容敏感场的分布.文中对8电极电容层析成像系统进行了具体的仿真实验和理论分析,并对径向电极及其嵌入尺寸对电容传感器的电容值及敏感场分布的影响进行了研究,根据各项参数对电容传感器性能的影响以及传感器结构参数的优化目标函数,确定了径向电极的最优嵌入尺寸.实验结果表明:采用径向电极最优嵌入尺寸的电容层析成像系统,能够缩小测量电容值的动态变化范围,降低数据采集电路的设计难度,同时还能够提高电容响应的灵敏度,改善电容传感器敏感场的分布,提高电容层析成像系统的性能.     

电容类传感器的开关——电容接口

适用于电容类传感器以双斜式A／D转换为基础的SC(开关—电容)接口发展很快，它一般由SC积分器、比较器和数字控制电路组成。在这种接口电路中，首先由积分器对传感器的电容值进行采样，此时，电容值变为了与其成正比的电荷量，然后抽取经过量化的参考电荷，直到积分器的输出电压为零时停止。该接口可自动调整量程并具有较宽的动态范围．我们使用分离元件组成了这个接口，并通过实验证明了该接口的可行性．它所测量电容值的量程比是1：40，精度高于1％。