电容式微位移传感器检测电路的设计

设计了一种改进的电容运算放大器检测电路,该电路主要包括正弦激励源电路、电容检测电路、精密全波整流电路和增益滤波电路。实验证明,采用该电路的传感器,非线性误差小于0．1％,分辨率优于0．1μm。     

高精度调频式电容位移传感器

设计了一种单极板调频式电容位移传感器,可实现非接触微位移测量.其原理为通过双路差频方法得到位移-频率的调制信号,再由乘法器鉴频得到位移变化量.电路包括测头及LC振荡电路、本振电路、混频下变频电路和鉴频电路.实验表明该传感器分辨力达到5 nm,并具有较好的线性度.     

调幅式电容位移传感器的峰值检波电路设计

针对调幅式电容位移传感器解调过程中由系统不确定相移导致的信号解调不准确问题,提出了一种基于改进的峰值保持电路的调幅式电容位移传感测量方法。首先,分析了调幅式电容位移传感器及其检测电路的工作原理,在研究调幅信号附加相移产生机理的基础上,提出了延迟反馈式峰值保持电路,用以去除附加相移对峰值解调的影响。然后,设计并制作了调幅式电容位移传感器,并对其各个性能指标进行了测试。最后,对实验结果和误差进行了分析。实验显示,提出的峰值保持电路的输出线性度优于0.05%,制作的传感器在0～25μm内数据测量稳定性优于10nm/30min,传感器测量偏差最大值为36nm。结果表明,采用延迟反馈型峰值保持电路有效地解决了系统不确定相移带来的峰值检波不准确的问题,所制作的电容传感器满足了高精度测量的要求。     

差动电容小位移传感器的研究

设计了一种差动电容式位移传感器,它可对微小位移进行测量.设计了传感器的机械框架以及信号处理电路,主要包括正弦激励电路、转换桥路、信号放大电路、精密整流电路和滤波电路.对传感器的工作原理进行了分析,对电路参数进行了计算.该传感器结构简单、使用方便、成本低.实验结果表明测量范围为0～0.6 mm,具有很好的线性度.     

高精度电容式位移传感器关键技术的研究

研制了一种高精度电容式位移传感器,详细介绍了该传感器的基本工作原理和提高传感器精度的关键技术,对电容传感器的具体电路进行模块化设计;分析影响传感器精度与稳定性的因素,采用完全等电位屏蔽技术,对正弦激励电路、参考电容、传感器测头、电源进行技术改进,最后对电容传感器进行系统标定。实验证明:该传感器测量范围为±5~±40μm,测量分辨率<10 nm,测量精度<20 nm.     

一种优化位移传感器线性度的方法

目前大多数位移传感器在使用过程中由于线性度的问题导致测量数据与真实值之间有着一定的误差,使位移传感器不能够很理想地工作。本文以实例的形式介绍了一种优化位移传感器的线性度的方法即拉格朗日(Lagrange)插值法。通过实例与误差分析表明,该方法是可行的,而且方法操作简便。     

光栅线性位移传感器误差分析

本文对光栅线性位移传感器在使用与安装时产生的误差进行了探讨,着重分析了光栅尺变形和尺框变形及误差及压杆结构造成的误差。这对提高传感器的位移测量精度具有实用价值。     

ANSYS在接触式电容压力传感器非线性分析中的应用

通过对接触式电容传感器结构原理的分析，运用ANSYS对传感器膜片在外加压力作用下的接触和大变形等非线性问题进行分析，并基于有限元法编写相应的程序，直接得出输出电容与外加压力之间的关系。比较实验结果，验证了ANSYS对接触式电容压力传感器非线性分析的可行性，说明了这一分析方法的实用性。     

电容传感器线性度标定平台

设计了一种电容位移传感器在线标定平台,用于位移的高精度调节和检测。该平台的运动对称中心轴、测量光路的对称中心轴和传感器的传感轴共轴,故从测量原理上减小了阿贝误差。标定平台具有z/tip/tilt调节功能,保证了传感器的传感面和被测面板的被测面之间的装调对准。介绍了标定平台的组成和标定方法的原理,采用对称平行四边形机构实现了微位移调节,基于柔度矩阵法(CMM)分析了导向机构的输出柔度和行程。试验测得动平台行程为735.162μm,和有限元法(FEM)、CMM计算结果的误差分别为7.410%和4.633%,满足行程误差要求。经过标定补偿后,传感器的线性度由0.014 21%提高至0.006 231%。实验结果显示,该线性度标定方法精度高,标定后的传感器满足位移精密调节机构使用要求。     

电容式位移传感器转换电路的设计

介绍一种用于动平衡分析仪差动电容式位移传感器信号转移电路。利用差动测量技术，将电振动引起的微小电容变化量转化成交流电压信号。电路由差动放大电路、正弦信号发生器、模拟乘法器和二阶低通滤波器组成，该电路线路简单、集成度高、便于调试。通过电压转换电路可以将－10～＋10V的输出电压转变成为0～5V的电压，便于带有A／D转化电路的单片机系统直接进行A／D转换，简化了电路设计。实验表明该转换电路具有较好的线性和抗干扰性。     

采用线型PSD设计激光位移传感器的研究

PSD元件具有分辨率高,检测电路简单,速度快等优点,是一种新型的敏感元件,本文研究了采用PSD作为敏感元件,半导体激光管作为发光元件设计激光位移传感器的有关问题。     

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。     

霍尔式位移传感器的研究

本文研究了以半导体材料砷化镓霍尔器件与高性能稀土永磁材料构成的小位移传感器及其检测电路，推导了位移量与霍尔电势的关系，建立了传感器的数学模型，并对非线性和温度误差进行了理论分析，在传感器的设计上实现了变换器与变换电路的一体化封装。经实际应用证明，传感器可分辨的最小位移变化量为０．１μｍ，本测量系统切实可行，有一定的推广应用价值。     

基于数字合成技术的电容式位移传感器研究

本文提出了一种基于数字调制和解调技术的电容式位移传感器的设计方法。这种数字调制和解调技术是数字合成技术在信号处理领域的一种应用。通过对影响数字合成波形质量的各种因素的分析,给出提高数字合成信噪比的相应措施。实验结果表明,这种基于数字合成技术的电容式位移传感器可实现高精度位移测量。     

电容层析成象系统中微小电容测量法

电容层析成象技术（ＥＣＴ）是一种最早发展起来的过程成象技术。由于为重建图象所需测量的电容变化量相对于ＥＣＴ传感器的固有电容非常小,总的杂散电容值又远大于待测电容,因此ＥＣＴ对电容检测提出了极为严格地要求。本文介绍了ＥＣＴ系统中最常用的３种微小电容检测电路—充电／放电电路、带反馈补偿的交流测量电路以及自平衡电容测量电路,并指出了它们的优缺点。     

高压油中测位移的传感器

本文介绍一种在高压油中直接测量插装阀阀芯位移的传感器,阐述了其工作原理、结构及相应的配用电路。     

光纤传感器在涡轮轴向位移检测中的应用研究

以光纤传感原理为基础，采用一种强度补偿型反射式光纤位移传感器，借助光纤本身的优势，实现涡轮机轴向位移的实时监测。系统包括光源及其驱动电路、光纤传输通道、信号处理电路和信号输出系统。通过双路接收的方法消除因光源发光功率波动、光纤损耗变化以及环境干扰光等因素对测量结果的影响。采用稳压源驱动和温度补偿保证光源发光的稳定性，进行转速监测以补偿速度变化引起的误差。采用单片机完成被测信号的识别和处理，提高了测量的精度。     

应用于电容传感技术的新电路

推出一种微小电容测量新电路,它可应用于1pF以下的微小电容测量,以及与微小电容检测有关的计算机辅助断层摄影技术或其它电容传感技术中。     

二维光纤位移传感器

本文介绍了一种新型强度补偿型二维光纤位移传感器。这种传感器的测量探头由３根呈正三角形分布、型号相同的光纤组成，其中两根光纤用于测量探头位置，另外一根光纤提供功率补偿。利用这种传感器，不仅可以测得探头正三角形中心相对于照明光纤中心的位移，还可以进一步给出二维坐标（ｘ，ｙ）。除此而外，这种传感器还可以消除光源功率波动对测量的影响，提高测量精度。