[实用新型]双频激励的电容位移精密测量装置

摘要

本实用新型公开了一种双频激励的电容位移精密测量装置，所诉双频激励的电容位移精密测量装置包括发射电极绝缘基板1和接收电极绝缘基板9。采用低频6、高频5正弦电压源叠加耦合4激励绝缘基板1发射电极8，通过电容耦合效应，接收电极19将极距间隙20变化转换为双频调幅信号，并通过高阻抗缓冲解耦电路12、带通滤波放大电路13、精密整流电路14获得双路位移调制电压信号。通过判断双路位移调制电压信号幅值的相对关系即可精确计算接收电极相对发射电极的位移、运动速度和方向。这种电容位移精密测量过程不依赖接收电极单路输出信号的瞬时幅值；装置方案灵活，测量精度高，传感原件安装精度要求低，易于在低成本自动化装置中推广应用。

主权项

一种双频激励的电容位移精密测量装置，其特征在于：在一绝缘基板底面制备发射电极，发射电极为一圆形电极，电极中心通过一过孔至正面与主线相连；在另一绝缘基板上制备接收电极，同时为了减小干扰以及电场边缘效应对测量结果的影响，接收电极被一等位环结构紧密包围，两者之间保持电气绝缘，接收电极与等位环的整体尺寸与发射电极尺寸一致；在绝缘基板发射电极和接收电极的另一表面制备屏蔽层，屏蔽层完整覆盖下表面的全部电极；进行位移精密测量时，将发射电极绝缘基板安装在固定参照物上，将接收电极绝缘基板安装在移动物体上，保持接收电极绝缘基板与发射电极绝缘基板平行、发射电极与接收电极中心对齐，发射电极与接收电极之间有一空气间隙，用幅值相等的高频、低频两种正弦电压源混合叠加后激励发射电极，将接收电极中心通过过孔引出的主线连接至电压信号检测电路，通过DSP计算分析接收电极两路输出位移调制电压信号得出被测量物体相对固定参照物的位移、动态响应以及检测分辨率。