[实用新型]一种电容位移传感电路标定装置

说明书

本实用新型公开一种电容位移传感电路标定装置，用于惯性传感器的电容位移检测。此装置包括：可变电容装置和位移检测电路。可变电容装置由底座、固定板、移动板、丝杆、固定杆、电极板和PI位移台组成；电容位移检测电路由前端电路、放大电路、解调电路、驱动电路和电源滤噪电路组成。电容位移检测电路是静电扭摆的核心电路，其精度和量程影响着扭摆的性能，测试扭摆之前我们必须对电容位移检测电路进行标定。此套装置结构简单、操作方便，电容位移检测电路噪声小、稳定性高、精度高，在高精度静电扭摆测量任务中具有广泛的需求。

技术领域

本实用新型涉及惯性传感、引力波探测、资源探测、地球物理等领域，具体为一种电容位移传感电路标定装置。

背景技术

随着科学技术的发展，人类活动的范围越来越广，太空也成为当今世界各国探索的目标。而高精度静电加速度计是我们探索太空和利用太空的重要工具。基于电容位移传感和静电反馈控制的静电加速度计具有精度高、体积小、结构对称、能实现空间六自由度的同时测量等优点。自上世纪七十年代至今，它已经成功用于多个卫星计划，而且经过了长期的飞行检验。随着材料和技术的发展，更高的灵敏度、更低的测量频带是我们发展的目标，这就需要我们研制超高精度的地面弱力测量系统，突破跨尺度噪声抑制技术。

扭摆系统作为弱力测量工具在地面高精度引力实验、基础物理实验等弱力检测实验中有着广泛的应用。在这些实验中，通常需要角度探测仪器来测量扭秤系统的角度变化，进而得到扭摆的力矩变化。而电容位移检测电路作为扭摆核心装置，其精度、量程和噪声等参数影响着扭摆的性能。

电容位移检测电路标定的原理是：当可变电容装置中间电极板有相对运动，会产生差分电容△C，此时理想情况下，d₁和d₂相同，设为d，且ΔSd，忽略高阶小量，则

其中，d为平衡位置时的差分电极板间距，A为电极板的面积，△S为中间电极板的相对运动，ε为差分电极板间的气体介电常数。差分电容经电容位移检测电路检测，则可对电路性能进行标定。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型公开了一种电容位移传感电路标定装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种电容位移传感电路标定装置，包括可变电容组件包括底座和底座侧板，所述底座侧板的相对内侧分别设置有固定板，相对设置的固定板横向设置有丝杆和固定杆，所述丝杆与固定杆平行设置，所述丝杆与固定杆的一端设置有右移动板，所述丝杆与固定杆的另一端设置有左移动板，所述右移动板与左移动板相对外侧均设置有电极板转接板，所述右移动板与左移动板均通过电极板转接板对应连接有第一左电极板和第二左电极板；

优选的，所述底座的上表面设置有PI位移台，所述PI位移台的上方设置有PI位移台固定板，所述PI位移台固定板的上表面设置有 PI位移台转接板，所述PI位移台转接板的中部位置卡接有中间移动板。

优选的，所述丝杆的精度可达1mm，PI位移台精度可达1nm。

本实用新型公开了一种电容位移传感电路标定装置，其具备的有益效果如下：

该电容位移传感电路标定装置，该装置包括可变电容装置和电容位移检测电路，可变电容装置以PI微动台作为驱动设备，其精度可达1nm，能最大程度地反映出电容位移检测电路的性能，最终能够实现对扭摆系统性能的提升。

附图说明

图1为本实用新型可变电容装置示意图。