容栅传感器数学模型的研究

0 引言容栅传感器是一种新型的变面积式大位移电容传感器,被广泛应用于电子数显卡尺、高度尺和机床标尺中,具有测量范围大、结构小巧、抗干扰能力强和耗能少等特点。但在以往研究中存在下列问题:提出的等效电路不尽合理,没做过实测;未对激励电压做准确、细致的定量分析;未实测与拟合电容—位移之间的数量关系;未对接收电极上的信号进行计算机分析。为此,本文采用理论计算和实际测试相结合的方法,探讨其工作原理,提出新的等效电路,对激励电压、电容随位移变化关系以及接收电极上的输出信号进行研究。     

容栅传感器误差的建模与修正

基于实测数据，采用曲线拟合的方法，建立容栅传感器误差的数学模型，确定其变化规律。利用单片机，以查表和插值的方法，实现误差修正，为提高容栅传感器的测量精度提供理论依据和实现方法。     

容栅传感器研究与开发现状

简要地分析了国内容栅传感器研究和开发的现状，介绍了我们所作的工作，并就存在的问题提出几点建议。     

容栅传感器的数据转换技术

介绍了容栅传感器的输出信号,并开发了输出数据的串并行转换电路。     

圆容栅传感器原理及其误差分析

圆容栅是在传统容栅技术基础上发展起来的新型传感器技术。圆容栅传感器是一种角行程传感器 ,与直行程容栅比较 ,不仅其测量范围增大 ,而且抗干扰能力也显著增强     

圆容栅传感器原理及其误差分析

圆容栅是在传统容栅技术基础上发展起来的新型传感器技术。圆容栅传感器是角行程传感器,其抗干扰能力进一步增强,测量范围进一步增大。     

容栅传感器材质误差分析

以容栅式数显卡尺为研究对东，就材质因素对容栅传感器精度的影响进行分析，并在实验基础上提出了减小材质误差的措施。     

容栅传感器的误差平均效应

介绍了容栅传感器的工作原理,分析了容栅传感器的精度,提出了一种容栅传感器刻线误差的新而具体的计算方法,按该方法计算出的结果与实测得到的结果极为吻合。据此,对容栅传感器的主要元件（动、定栅板）的制造精度要求不必过高。因而,这个计算方法具有重要的实用价值。     

基于AT89C52单片机的容栅传感器测距系统

根据容栅传感器的检测原理,应用单片机对其输出的串行信号进行处理。设计了一套以AT89C52单片机为核心的容栅传感器测距系统,该系统通过将容栅传感器输出的串行信号转换成并行信号的方法,方便地实现单片机对容栅传感器输出信号的处理。该硬件结构简单,工作可靠,有良好的测量精度和灵敏度。文中阐述了容栅传感器的输出信号与该测距系统的硬件电路构成、工作原理及软件设计方法,并提出了一些改善系统的建议和方法。     

容栅传感器激励电压分析

容栅传感器激励电压形式有若干种,对性能指标有较大影响,但人们对此很少研究。本文采用矢量分析法和傅里叶级数法分析、计算容栅传感器和激励信号,提出最佳信号准则,比较几种常见的波形,给出既接近理想要求又容易实现的激励电压形式。     

TMS320LF2407 DSP控制器的串行通信设计

分析了TMS320LF2407DSP控制器的SPI和SCI模块，给出了由这2个模块构成的串行通信应用实例，重点讲述了硬件连接与软件设计流程图。该系统对于DSP初学者以及应用系统开发人员具有一定的参考价值。     

基于DSP的多通道信号处理平台的设计

设计了一种基于TMS320VC33的高速多通道信号处理平台。该系统采用DSP AN2131QC的双处理器结构,CPLD控制系统译码,利用USB1.1通信协议实现与PC机的高速互联通信,具有8路高速数据采集接口、扩展RAM和外部Flash存储器,可独立运行和自举加载程序。平台采用CCS2.0 USB1.1仿真器,实现实时仿真。     

基于DSP的音频信号采集和处理设计

介绍基于TMS320C5402的音频信号采集和处理系统的设计方法,实现模/数(A/D)数/模(D/A)转换电路设计,论述如何利用TMS320C5402的多通道缓冲同步串口(McBSP)CS5360和DAC1220芯片接口来实现音频信号的采集和输出方案.     

基于DSP技术的VXI传感器信号处理模块设计

把DSP技术应用于VXI测量仪器是今后VXI仪器设计的一个重要趋势。结合国家九五重点科技项目“自动测试系统及设备技术研究”中的三个分专题：“热电偶测温模块”、“热电阻测湿模块”、“应变片测量模块”，介绍了一种基于DSP技术的VXI传感器信号处理模块。它是一种包括了热电偶、热电阻、应变片测量在内的实时多功能测量模块，该模块建立在一种新的模块化VXI仪器平台上，可以同时进行热电偶、热电阻、应变片的测量，大大提高了仪器的通用性，为组建VXI总线自动测试系统提供了基础模块。     

基于DSP的音频信号采集和处理设计

介绍基于TMS320C5402的音频信号采集和处理系统的设计方法,实现模/数(A/D)数/模(D/A)转换电路设计,论述如何利用TMS320C5402的多通道缓冲同步串口(McBSP)CS5360和DAC1220芯片接口来实现音频信号的采集和输出方案.     

电容式湿度传感器的测试方法及其DSP的实现

介绍了电容式湿度传感器复数电压法测量方法;建立了基于DSP技术的湿度传感器复数电压法测量模型,并且给出了硬件和软件设计方案;利用TMS320LF2407A作为主控器件设计了电容式湿度传感器的测试系统,为实现高精度快速测量提供了理论依据.     

红外瓦斯传感器微弱信号处理电路设计

为提高红外瓦斯传感器的检测灵敏度和系统信噪比,基于微弱信号检测原理,采用单光路双波长的实验方案,设计了以差动放大电路为核心的微弱信号数据处理电路,提高了系统的检测灵敏度,电路结构简单、实用、可靠。在实验室条件下,对该系统进行了瓦斯浓度的性能测试,并对实验数据进行了数据拟合处理,给出了瓦斯浓度与电压的关系式。试验结果表明,该电路能够有效地提取瓦斯浓度变化量信息,满足系统要求的0.5%检测灵敏度。     

DSP的飞控系统信号处理模块设计

依据飞行控制系统对实时性,可靠性和稳定性的要求,设计并实现了基于DSP的飞控信号处理模块。以TMS320F2407A芯片为主控制器,外围附加A／D和D／A,采用JTAG进行芯片内部测试,扩展了存储器和串口通信,通过容错抗干扰确保系统的稳定性。详细给出了系统整体方案的分析设计和具体的硬件选型及接口设计。     

基于DSP和CPLD的实时光谱信息处理系统的设计

在光谱识别系统中，如何及时处理干涉仪采集到的大量数据，是一个不易解决的难题。以TMS320C6713 DSP为核心处理器，用CPLD加以配合，提出了一种新的光谱信息处理系统的设计方案。从电源模块、存储器扩展模块，对系统硬件的构成和设计进行了描述，分析了系统设计时的主要环节。并提出了系统与干涉仪及上位机的通信方式。该系统完全可以完成实时光谱识别算法的运算，有较好的实用性。     

基于FPGA的时栅传感器信息处理系统

提出一种基于FPGA技术的时栅传感器信息处理系统解决方案,该系统通过在单片FPGA上基于NoisⅡ软核实现整个系统的构建.经过对时栅传感器样机的测试,完成了利用高频脉冲插补感应信号和参考信号之间相位检测,实现了高精度、高分辨力测量角位移量.