容柵傳感器測(cè)量原理

容柵傳感器的工作原理是根據(jù)平板電容理論而來。一般容柵傳感器的結(jié)構(gòu)包括動(dòng)?xùn)虐搴投虐?。?dòng)?xùn)虐灏l(fā)射極和接收極，定柵板包含反射極。反射極分別和發(fā)射極、接收極形成平板電容器。通過在發(fā)射極上施加n相激勵(lì)信號(hào)，反射極將此信號(hào)反射到接收極，隨著動(dòng)?xùn)虐宓囊苿?dòng)，接收極的感應(yīng)信號(hào)的幅度變化不大，而相位變化與位移量成一定函數(shù)關(guān)系：
θ(x)=arctan[(1-2x／w)／(1+√2)] (1)
其中，x為位移量，w為小發(fā)射極寬度。當(dāng)位移發(fā)生一個(gè)w寬度變化時(shí)，接收極產(chǎn)生360°／n的相差。設(shè)激勵(lì)信號(hào)的周期為T，則有：
T=N·β (2)
式中：β為最小計(jì)時(shí)單位，N為常數(shù)。而每周期代表位移量為L(zhǎng)(本系統(tǒng)為0．508 mm)，在每周期中β代表一個(gè)小相位，則一個(gè)周期被分解為N個(gè)小相位，每個(gè)小相位代表位移量即最小分辨率：
△l=L／N (3)
本系統(tǒng)N為512，即最小分辨率約為0．001 mm。對(duì)于最大測(cè)量速度Vmax，因?yàn)樵谝粋€(gè)周期內(nèi)最多能分辨N個(gè)相位，所以有：
Vmax=L／T (4)