電容式邊緣傳感器的設(shè)計(jì)
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2．2 信號(hào)發(fā)生電路
在實(shí)際中要產(chǎn)生嚴(yán)格的2列幅值相同，相位相反的當(dāng)波信號(hào)是很困難的，以單片機(jī)為例，產(chǎn)生2列方波的時(shí)間延遲微秒量級(jí)，本設(shè)計(jì)使用單片機(jī)產(chǎn)生1列頻率為720 Hz的方波，利用此方波信號(hào)驅(qū)動(dòng)異或門電路，使之產(chǎn)生2列幅值為5 V、相位相反的方波信號(hào)。通過TTL到CMOS電路的轉(zhuǎn)換，徹底實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生2列幅值為0～5 V，相位嚴(yán)格相反的2列方波信號(hào)，并能夠驅(qū)動(dòng)后級(jí)CMOS電路。
2．3 測量電路
測量電路是電容式邊緣傳感器的核心部分，2列幅值相同，相位相反的方波信號(hào)通過兩路待測電容，在節(jié)點(diǎn)處的輸出電壓信號(hào)可以判斷2電容是否相等。
圖4為檢測電路電路圖，V1和V2為幅值相同、相位相反的方波電壓信號(hào)。通過判斷G點(diǎn)的電壓信號(hào)相位，來判斷C1和C2是否相等。若C1> C2，則輸出電壓信號(hào)VG與V1相位相同；若C1=C2，G點(diǎn)無信號(hào)輸出；若C1C2，輸出電壓信號(hào)VG與V1相位相反。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/162235.htm
2．5 信號(hào)調(diào)理
由于傳感器輸出只有3種狀態(tài)：C1>C2，C1=C2，C1C2，相位檢測芯片的幅值和相位比較輸出結(jié)果對(duì)應(yīng)于這3種狀態(tài)，通過信號(hào)調(diào)理，使其輸出為數(shù)字處理器可以直接接收的0 V，3．6 V；0 V，0 V；3．6 V，0 V3種狀態(tài)的信號(hào)，這3種狀態(tài)在計(jì)算機(jī)等數(shù)字處理器中可認(rèn)為01，00，10這3種狀態(tài)。計(jì)算機(jī)可以通過判斷這3種狀態(tài)，來調(diào)整平板、鏡片等位置微小變化。
3 初步實(shí)驗(yàn)結(jié)果
利用壓電陶瓷微動(dòng)臺(tái)對(duì)該傳感器線性度和分辨率進(jìn)行測試，測試示意圖如圖8所示。計(jì)算機(jī)控制壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器使壓電陶瓷產(chǎn)生形變，驅(qū)動(dòng)微動(dòng)臺(tái)上兩組電容的極板產(chǎn)生微小位移，間距發(fā)生變化導(dǎo)致電容大小發(fā)生改變，電容式邊緣傳感器檢測電路檢測到電容變化信號(hào)，通過信號(hào)調(diào)理直接給計(jì)算機(jī)等數(shù)字處理器。
評(píng)論