位移傳感器原理及應(yīng)用

角位移傳感器的主要技術(shù)參數(shù)：

　　1.旋轉(zhuǎn)位移，工作溫度范圍大，自帶信號(hào)調(diào)節(jié)

　　2.免接觸型傳感器，適應(yīng)不良環(huán)境(振動(dòng)、沖擊、潮濕、鹽霧等，出色的溫度穩(wěn)定性)

　　3.線性(100%行程)：0.25~0.5

　　4.多種范圍、直流輸出

　　5.CE認(rèn)證

電容式角位移傳感器原理分析

電容式角位移傳感器用于測量固定部件(定子)與轉(zhuǎn)動(dòng)部件(轉(zhuǎn)子)之間的旋轉(zhuǎn)角度，因其具有結(jié)構(gòu)簡單，測量精度高，靈敏度高，適合動(dòng)態(tài)測量等特點(diǎn)，而被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)控制、汽車、航天及軍事等角度定位監(jiān)測領(lǐng)域。

一般來說，電容式角位移傳感器由一組或若干組扇形固定極板和轉(zhuǎn)動(dòng)極板組成，為保證傳感器的精度和靈敏度，同時(shí)避免因環(huán)境溫度等因素的改變導(dǎo)致介電常數(shù)、極板形狀等的間接變化，進(jìn)而對傳感器性能產(chǎn)生不利影響，對傳感器的制作材料、加工工藝以及安裝精度提出了較高要求，為了克服電容角位移傳感器的局限性，國內(nèi)外科學(xué)工作者進(jìn)行了長期的大量研究工作，其主要思想方法是將傳感器設(shè)計(jì)成差動(dòng)結(jié)構(gòu)，

傳感器系統(tǒng)原理框圖如圖所示，

傳感器系統(tǒng)原理框圖

由敏感元件、測量電路、智能部件與接口部件構(gòu)成，敏感元件的結(jié)構(gòu)所示如圖1，測量部件由選擇單元、激勵(lì)源和電荷檢測單元組成;智能部件由I/O單元、A/D單元、濾波單元、角度計(jì)算單元等組成;接口部件由電流輸出單元、RS232通訊單元等組成。

敏感元件檢測反映角度位置的電容值，是傳感器的初始轉(zhuǎn)換單元，測量單元采用了先進(jìn)的抗雜散微小電容檢測電路，將電容值轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，智能部件的主要功能是通過比例式算法計(jì)算出角位移量，最后由接口部件輸出角度計(jì)算結(jié)果。

總結(jié)

本文簡單介紹了角位移傳感器的概念、特點(diǎn)、原理、應(yīng)用及技術(shù)參數(shù)等基礎(chǔ)知識(shí)，并在比例式測量原理的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種轉(zhuǎn)動(dòng)極板為金屬材質(zhì)且為電氣懸空設(shè)計(jì)的數(shù)字型電容角位移傳感器。