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容柵傳感器是一種基于變面積工作原理，可測(cè)量大位移的電容式數(shù)字傳感器。它與其它數(shù)字式位移傳感器，如光柵、感應(yīng)同步器等相比，具有體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、分辨率和準(zhǔn)確度高、測(cè)量速度快、功耗小、成本低、對(duì)使用環(huán)境要求不高等突出的特點(diǎn)，因此在電子測(cè)量技術(shù)中占有十分重要的地位。隨著測(cè)量技術(shù)向精密化、高速化、自動(dòng)化、集成化、智能化、經(jīng)濟(jì)化、非接觸化和多功能化方向的發(fā)展，容柵傳感器的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。
在整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)中，容柵傳感器的主要作用是把機(jī)械位移量轉(zhuǎn)變成電信號(hào)的相位變化量，然后送給測(cè)量電路進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。容柵傳感器通過(guò)精密電壓比較器TLC354進(jìn)行控制，由繼電器供電，由CPU89C52提供所需的激勵(lì)信號(hào)，同時(shí)接收其感應(yīng)信號(hào)，并通過(guò)鑒相型電路測(cè)量出激勵(lì)信號(hào)與感應(yīng)信號(hào)的相位差，經(jīng)過(guò)一系列的變化，即可得出活塞移動(dòng)的長(zhǎng)度距離。
1、量程大、分辨率高。在線(xiàn)位移測(cè)量時(shí)，分辨率為2mm時(shí)，量程可達(dá)到20m，在角位移測(cè)量時(shí)，分辨率為0.1°時(shí)，量程為4096圈。其測(cè)量速度也比較高，測(cè)量線(xiàn)速度可達(dá)到1.5m/s。
2、容柵測(cè)量屬非接觸式測(cè)量，因此容柵傳感器具有非接觸傳感器的優(yōu)點(diǎn)，諸如測(cè)量時(shí)摩擦阻力可以減到最小，不會(huì)因?yàn)闇y(cè)量部件的表面磨損而導(dǎo)致測(cè)量精度下降。
3、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。容柵傳感器的敏感元件主要由動(dòng)?xùn)藕挽o柵組成，信號(hào)線(xiàn)可以全部從靜柵上引出，作為運(yùn)動(dòng)部件的動(dòng)?xùn)趴梢詻](méi)有引線(xiàn)，為傳感器的設(shè)計(jì)帶來(lái)很大的方便。
4、配用專(zhuān)用集成電路的容柵傳感器是一種數(shù)字傳感器，和計(jì)算機(jī)的接口方便，便于長(zhǎng)距離傳送信號(hào)，幾乎無(wú)數(shù)據(jù)傳輸誤差。數(shù)據(jù)更新速率可以達(dá)到每秒50次。
5、功耗極小。正常工作電流小于10毫安，傳感器敏感元件可以長(zhǎng)期工作，一粒鈕扣電池可以連續(xù)工作1年以上。利用這個(gè)特點(diǎn)，可以設(shè)計(jì)出準(zhǔn)絕對(duì)式的位移傳感器。
6、在價(jià)格上有很大優(yōu)勢(shì)，其性能價(jià)格比遠(yuǎn)高于同類(lèi)傳感器。
