本文關鍵詞：四極板電容傳感器在微位移測量中應用的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文研究了一種新型的單片式電容傳感器,用來檢測機構的微小位移。它與傳統(tǒng)的平行雙金屬極板電容結構不同,檢測電容的兩個極板做在了同一個平面極板上,同時等量的固定電容也坐在了這個平面的另一側,它的結構簡單,這樣用于在線檢測時此探頭安裝方便,配合高精度的檢測電路和單片機系統(tǒng),實現了儀器的智能化。不僅能實現高精度、高效率的非接觸測量,而且易于實現動態(tài)采樣、實時在線測量等自動化要求,因而在現代化的工業(yè)測量中將具有廣泛的應用和前景。 本文先討論了傳統(tǒng)的電容傳感器的結構,在此基礎上提出了新型的電容傳感器探頭的結構,并用電磁理論分析了微位移的測量原理,用實驗的方法建立了微位移的變化量和電容變化之間的數學模型。通過檢測電容的變化從而得到微位移的變化量。試驗過程中,重點對穩(wěn)定性參量進行了研究,取得了突破性效果。 本測量系統(tǒng)采用了AT89C51單片機,實現了整機的智能化。本文介紹了單片機系統(tǒng)的軟硬件設計,對一臺原理樣機進行了可行性試驗。應用該測量儀對金屬的微位移測量進行了多項實測,對測試數據作了分析和討論,認為相關技術指標達到了設計要求。最后對不同的現場環(huán)境的影響作了說明。 總之,本文從理論到實踐完成了新型單片式電容傳感器設計及微位移測量系統(tǒng)的研制。完成了預定的研究工作。
【關鍵詞】：單片式四極板電容傳感器 動態(tài)測量 單片機
【學位授予單位】：河北工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2005
【分類號】：TH822
【目錄】：

• 第一章 緒論8-14
• §1-1 引言8-9
• §1-2 微位移的測量現狀9-12
• 1-2-1 常用的微位移測量方法9-11
• 1-2-2 四種測量方法的特點和適用環(huán)境11-12
• §1-3 本課題的提出和主要內容12-13
• §1-4 本課題的技術難點和創(chuàng)新13-14
• 第二章 傳感器檢測探頭的設計14-26
• §2-1 傳統(tǒng)電容傳感器的應用及新型結構的設計14-17
• 2-1-1 電容傳感器的特點14-15
• 2-1-2 電容傳感器的傳統(tǒng)結構的分析及新型傳感器結構的設計15-17
• §2-2 新型單片式電容傳感器的結構和原理17-20
• §2-3 單片電容傳感器的計算20-21
• §2-4 叉指形電容結構的設計21-24
• §2-5 傳感器主要尺寸參數對傳感器特性的影響24-25
• §2-6 本章小結25-26
• 第三章 檢測電路的設計26-42
• §3-1 單片式電容傳感器的檢測電路方案選擇26-29
• 3-1-1 調頻法檢測電路26-27
• 3-1-2 電橋法檢測電路27-28
• 3-1-3 脈沖調寬檢測電路28
• 3-1-4 運算法檢測電路28-29
• §3-2 實用單片式傳感器設計29-30
• §3-3 檢測電路設計30-36
• 3-3-1 穩(wěn)頻穩(wěn)幅正弦波信號源的設計31-33
• 3-3-2 穩(wěn)頻穩(wěn)幅信號源電路中主要參數的確定33
• 3-3-3 二階帶通濾波器的設計33-34
• 3-3-4 放大電路的設計34-35
• 3-3-5 驅動電纜技術35-36
• §3-4 溫度補償電路的設計36-38
• §3-5 電路中的硬件抗干擾設計38-41
• 3-5-1 抗干擾設計的必要性38-39
• 3-5-2 系統(tǒng)電源的抗干擾設計39
• 3-5-3 印刷電路板的抗干擾設計39-40
• 3-5-4 主檢測電路的抗干擾設計40-41
• 3-5-5 空間干擾及抗干擾措施41
• §3-6 小結41-42
• 第四章 儀器的智能化體現和軟件抗干擾42-48
• §4-1 單片機系統(tǒng)的基本外圍電路42-44
• §4-2 單片機系統(tǒng)的軟件設計44-46
• 4-2-1 主程序模塊44
• 4-2-2 各子程序模塊44-46
• §4-3 單片機系統(tǒng)的軟件抗干擾設計46-47
• §4-4 小結47-48
• 第五章 試驗數據的結果及技術指標分析48-57
• §5-1 電路的穩(wěn)定性測試48-50
• §5-2 微位移測量實驗50-54
• 5-2-1 實驗目的與實驗裝置50-51
• 5-2-2 位移實驗步驟51-53
• 5-2-3 實驗結果分析53-54
• 5-2-4 試驗誤差來源分析54
• §5-3 曲線擬和及線性化54-55
• §5-4 整機指標55-56
• §5-5 小結56-57
• 結束語57-58
• 參考文獻58-60
• 致謝60-61
• 攻讀學位期間所取得的相關科研成果61

【相似文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 梁海泉;張逸成;楊挺;姚勇濤;;電力變壓器直流電阻快速測試儀的設計[J];測控技術;2007年09期

2 王志剛;;艦船磁場動態(tài)測量中的小波消噪技術研究[J];艦船電子工程;2011年04期

3 翟婉明;談榮望;;柴油機連桿動態(tài)測量用引線機構的自動優(yōu)化設計[J];內燃機車;1988年02期

4 張建華,鄧年茂,陳良益;用狹縫相機對繼電器進行動態(tài)測量[J];低壓電器;1992年05期

5 徐光杰，邊潤強，王志敏，陳長清，吳訓一，熊鐵生;大慣性系統(tǒng)的動態(tài)快速測量[J];天津理工學院學報;1994年02期

6 張慶春,姜軍,李國棟,梁迎春;降低電磁軸承系統(tǒng)中位置測量誤差方法[J];軸承;2005年09期

7 李春芳;;CT動態(tài)測量中投影方向優(yōu)化設計[J];中南民族大學學報(自然科學版);2006年02期

8 李福永;劉憶;;基于單片機測試系統(tǒng)對鑿削磨損的動態(tài)測量和分析[J];表面技術;2006年05期

9 劉莉;李世偉;宋現春;孫翰英;;精密滾珠絲杠螺旋線誤差動態(tài)測量方法的研究[J];組合機床與自動化加工技術;2007年05期

10 宋曉波;李濟順;朱孔敏;;軸承動態(tài)軸向游隙測量儀[J];軸承;2008年08期

中國重要會議論文全文數據庫 前10條

1 張于北;郭廣平;;動態(tài)變形和振動測量中的脈沖數字全息技術初探[A];第六屆全國信息獲取與處理學術會議論文集（3）[C];2008年

2 劉介良;邱宗明;黃秋紅;趙敏;朱凌建;;高精度絲杠動態(tài)檢測系統(tǒng)的研究[A];制造技術自動化學術會議論文集[C];2004年

3 張忠武;李政陽;李永剛;高揚;;基于經緯儀的自調平臺海態(tài)水平度的測量[A];高精度幾何量光電測量與校準技術研討會論文集[C];2008年

4 李剛偉;邱宗明;盧剛;;動態(tài)目標三維激光跟蹤測量儀[A];制造技術自動化學術會議論文集[C];2002年

5 蘇娟;姜道勇;杜普選;;動態(tài)測量軌道電路參數的方法研究[A];無線傳感器網及網絡信息處理技術——2006年通信理論與信號處理年會論文集[C];2006年

6 史紅健;朱飛鵬;何小元;;動態(tài)投影柵線的加窗傅里葉分析方法[A];第十二屆全國實驗力學學術會議論文摘要集[C];2009年

7 劉志軍;汪鳳泉;;便攜式斜拉橋纜索張力測定儀的研制[A];振動工程學報（工程應用專輯）[C];2001年

8 劉遠社;張振亞;;同頻率正弦信號動態(tài)相位差的測量[A];第三屆全國信息獲取與處理學術會議論文集[C];2005年

9 王才元;石海東;張曉懷;;潛水員“水下減壓預警儀”研制[A];救撈專業(yè)委員會2005年學術交流會論文集[C];2005年

10 王寶龍;彥啟森;石文星;李先庭;;制冷劑噴射對渦旋壓縮機制冷系統(tǒng)的影響[A];制冷空調新技術進展——第四屆全國制冷空調新技術研討會論文集[C];2006年

中國重要報紙全文數據庫 前10條

1 王宇星;中科院力學所光學多元蛋白質芯片研究達國際領先水平[N];中國醫(yī)藥報;2005年

2 一航計測報道組;堅持創(chuàng)新 推動計量技術進步[N];中國航空報;2006年

3 盧敬叁 楊蕾;我國振動計量達到國際先進水平[N];中國質量報;2006年

4 姚興雙邋張寶廷;凹陷采集建網首嘗美天寶R8 GPS甜頭[N];中國石油報;2007年

5 山東 宋道海;手機維修的十項原則[N];電子報;2003年

6 沈藝 本報特約通訊員　 李玉明;“定位專家”的人生定位[N];解放軍報;2006年

7 本報記者　 田豆豆;繪制“數字中國”[N];人民日報;2006年

8 ;非常時期 特事特辦[N];中國醫(yī)藥報;2003年

9 張世杰;喬建軍;用技術創(chuàng)新提升科技實力[N];中國航空報;2002年

10 霍志濤;三峽庫區(qū)滑坡監(jiān)測中的新技術和新方法[N];中國水利報;2008年

中國博士學位論文全文數據庫 前10條

1 龔蓬;動態(tài)測量誤差修正灰色建模理論與應用技術研究[D];合肥工業(yè)大學;2000年

2 王飛;原子力顯微鏡微懸臂梁剛度測量研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2008年

3 葉兵;基于遺傳神經網絡模型實時誤差修正任意角測量系統(tǒng)[D];合肥工業(yè)大學;2004年

4 陳自然;基于預測理論的精密角位移動態(tài)測量及其實驗研究[D];合肥工業(yè)大學;2012年

5 于連棟;動態(tài)測量系統(tǒng)現代建模理論研究[D];合肥工業(yè)大學;2003年

6 邵磊;激光多普勒效應遠距離測量爆炸過程動態(tài)參數的研究[D];天津大學;2007年

7 石照耀;復雜螺旋曲面特征線測量的理論與技術研究[D];合肥工業(yè)大學;2001年

8 許楨英;動態(tài)測量系統(tǒng)誤差溯源與精度損失診斷的理論與方法研究[D];合肥工業(yè)大學;2004年

9 付林;物體表面輪廓光學動態(tài)檢測與特征識別[D];南京理工大學;2007年

10 張濤;基于力矩測量的交流伺服工作臺摩擦識別與補償控制[D];山東大學;2006年

中國碩士學位論文全文數據庫 前10條

1 韓伯賢;四極板電容傳感器在微位移測量中應用的研究[D];河北工業(yè)大學;2005年

2 邢靖虹;動態(tài)測量數據處理方法研究[D];西安石油大學;2011年

3 胡茂留;多功能動態(tài)精度研究實驗系統(tǒng)的結構設計與誤差分析[D];合肥工業(yè)大學;2010年

4 宋延陵;絲杠磨削在線動態(tài)測量系統(tǒng)分析與設計[D];南京理工大學;2004年

5 范百興;高性能全站儀的研究及其在動態(tài)測量中的應用[D];解放軍信息工程大學;2004年

6 趙晉云;智能電容測微儀系統(tǒng)關鍵技術的研究[D];天津大學;2005年

7 張剛;滾珠絲杠副摩擦力矩測量儀研制及其實驗分析[D];山東大學;2007年

8 朱曉鵬;三維動態(tài)測量中的單幅圖像重構技術研究[D];華中科技大學;2011年

9 歐陽華兵;固體火箭發(fā)動機瞬態(tài)推力測量[D];浙江工業(yè)大學;2005年

10 付江志;反射式光強調制型光纖加速度計的設計[D];哈爾濱工程大學;2005年

  本文關鍵詞：四極板電容傳感器在微位移測量中應用的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：391341