發(fā)布時(shí)間：2017-05-24 16:23

  本文關(guān)鍵詞：四極板電容傳感器在微位移測(cè)量中應(yīng)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(lái)檢測(cè)機(jī)構(gòu)的微小位移。它與傳統(tǒng)的平行雙金屬極板電容結(jié)構(gòu)不同,檢測(cè)電容的兩個(gè)極板做在了同一個(gè)平面極板上,同時(shí)等量的固定電容也坐在了這個(gè)平面的另一側(cè),它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,這樣用于在線(xiàn)檢測(cè)時(shí)此探頭安裝方便,配合高精度的檢測(cè)電路和單片機(jī)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了儀器的智能化。不僅能實(shí)現(xiàn)高精度、高效率的非接觸測(cè)量,而且易于實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)采樣、實(shí)時(shí)在線(xiàn)測(cè)量等自動(dòng)化要求,因而在現(xiàn)代化的工業(yè)測(cè)量中將具有廣泛的應(yīng)用和前景。 本文先討論了傳統(tǒng)的電容傳感器的結(jié)構(gòu),在此基礎(chǔ)上提出了新型的電容傳感器探頭的結(jié)構(gòu),并用電磁理論分析了微位移的測(cè)量原理,用實(shí)驗(yàn)的方法建立了微位移的變化量和電容變化之間的數(shù)學(xué)模型。通過(guò)檢測(cè)電容的變化從而得到微位移的變化量。試驗(yàn)過(guò)程中,重點(diǎn)對(duì)穩(wěn)定性參量進(jìn)行了研究,取得了突破性效果。 本測(cè)量系統(tǒng)采用了AT89C51單片機(jī),實(shí)現(xiàn)了整機(jī)的智能化。本文介紹了單片機(jī)系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì),對(duì)一臺(tái)原理樣機(jī)進(jìn)行了可行性試驗(yàn)。應(yīng)用該測(cè)量?jī)x對(duì)金屬的微位移測(cè)量進(jìn)行了多項(xiàng)實(shí)測(cè),對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)作了分析和討論,認(rèn)為相關(guān)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。最后對(duì)不同的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的影響作了說(shuō)明。 總之,本文從理論到實(shí)踐完成了新型單片式電容傳感器設(shè)計(jì)及微位移測(cè)量系統(tǒng)的研制。完成了預(yù)定的研究工作。
【關(guān)鍵詞】：單片式四極板電容傳感器 動(dòng)態(tài)測(cè)量 單片機(jī)
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類(lèi)號(hào)】：TH822
【目錄】：

• 第一章 緒論8-14
• §1-1 引言8-9
• §1-2 微位移的測(cè)量現(xiàn)狀9-12
• 1-2-1 常用的微位移測(cè)量方法9-11
• 1-2-2 四種測(cè)量方法的特點(diǎn)和適用環(huán)境11-12
• §1-3 本課題的提出和主要內(nèi)容12-13
• §1-4 本課題的技術(shù)難點(diǎn)和創(chuàng)新13-14
• 第二章 傳感器檢測(cè)探頭的設(shè)計(jì)14-26
• §2-1 傳統(tǒng)電容傳感器的應(yīng)用及新型結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)14-17
• 2-1-1 電容傳感器的特點(diǎn)14-15
• 2-1-2 電容傳感器的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的分析及新型傳感器結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)15-17
• §2-2 新型單片式電容傳感器的結(jié)構(gòu)和原理17-20
• §2-3 單片電容傳感器的計(jì)算20-21
• §2-4 叉指形電容結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)21-24
• §2-5 傳感器主要尺寸參數(shù)對(duì)傳感器特性的影響24-25
• §2-6 本章小結(jié)25-26
• 第三章 檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)26-42
• §3-1 單片式電容傳感器的檢測(cè)電路方案選擇26-29
• 3-1-1 調(diào)頻法檢測(cè)電路26-27
• 3-1-2 電橋法檢測(cè)電路27-28
• 3-1-3 脈沖調(diào)寬檢測(cè)電路28
• 3-1-4 運(yùn)算法檢測(cè)電路28-29
• §3-2 實(shí)用單片式傳感器設(shè)計(jì)29-30
• §3-3 檢測(cè)電路設(shè)計(jì)30-36
• 3-3-1 穩(wěn)頻穩(wěn)幅正弦波信號(hào)源的設(shè)計(jì)31-33
• 3-3-2 穩(wěn)頻穩(wěn)幅信號(hào)源電路中主要參數(shù)的確定33
• 3-3-3 二階帶通濾波器的設(shè)計(jì)33-34
• 3-3-4 放大電路的設(shè)計(jì)34-35
• 3-3-5 驅(qū)動(dòng)電纜技術(shù)35-36
• §3-4 溫度補(bǔ)償電路的設(shè)計(jì)36-38
• §3-5 電路中的硬件抗干擾設(shè)計(jì)38-41
• 3-5-1 抗干擾設(shè)計(jì)的必要性38-39
• 3-5-2 系統(tǒng)電源的抗干擾設(shè)計(jì)39
• 3-5-3 印刷電路板的抗干擾設(shè)計(jì)39-40
• 3-5-4 主檢測(cè)電路的抗干擾設(shè)計(jì)40-41
• 3-5-5 空間干擾及抗干擾措施41
• §3-6 小結(jié)41-42
• 第四章 儀器的智能化體現(xiàn)和軟件抗干擾42-48
• §4-1 單片機(jī)系統(tǒng)的基本外圍電路42-44
• §4-2 單片機(jī)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)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(jī)系統(tǒng)的軟件抗干擾設(shè)計(jì)46-47
• §4-4 小結(jié)47-48
• 第五章 試驗(yàn)數(shù)據(jù)的結(jié)果及技術(shù)指標(biāo)分析48-57
• §5-1 電路的穩(wěn)定性測(cè)試48-50
• §5-2 微位移測(cè)量實(shí)驗(yàn)50-54
• 5-2-1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c實(shí)驗(yàn)裝置50-51
• 5-2-2 位移實(shí)驗(yàn)步驟51-53
• 5-2-3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析53-54
• 5-2-4 試驗(yàn)誤差來(lái)源分析54
• §5-3 曲線(xiàn)擬和及線(xiàn)性化54-55
• §5-4 整機(jī)指標(biāo)55-56
• §5-5 小結(jié)56-57
• 結(jié)束語(yǔ)57-58
• 參考文獻(xiàn)58-60
• 致謝60-61
• 攻讀學(xué)位期間所取得的相關(guān)科研成果61

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