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文檔簡介
1、隨著科學技術的飛速發(fā)展,現(xiàn)如今在科學研究、工業(yè)加工、航空航天和高端裝備制造等諸多領域都離不開高精度的微位移、微振動測量,測量精度的高低將直接影響產(chǎn)品質量和加工精度。目前,電容傳感系統(tǒng)是應用最為廣泛的高精度非接觸式測微測振系統(tǒng)的一種,雖然電容測微具有精度高、穩(wěn)定性好、結構簡單、能在惡劣條件下工作等諸多優(yōu)點,但由于被測量為微/納米級,因此對系統(tǒng)的抗干擾性要求極高。
本文首先對電容測微測振的國內外研究現(xiàn)狀進行了分析,深入研究了測微測
2、振的原理和方法,在此基礎上,設計了無纜集成式精密電容測微測振傳感系統(tǒng)的整體構成方案。為了實現(xiàn)高精度的測量,從傳感器、傳輸電纜、測量電路等多方面分析了影響電容式傳感系統(tǒng)測量精度的各種因素,并給出了相應的解決方案。
所設計的電容傳感系統(tǒng)的測量電路包括:電容/電壓轉換電路、調制解調電路、低通濾波電路、調零電路,以及基于Cortex-M3的數(shù)據(jù)采集與通訊電路。在電路中,為了防止干擾,采用了特殊設計的屏蔽盒措施,通過選取合適的接地點,完
3、成電容/電壓的信號轉換;由于電路中存在電阻、電容等元器件,載波信號和調制信號會發(fā)生相移,在這種情況下,無法確定相移的大小,由相移所造成的誤差無法被準確消除,為了消除相移的影響,引入了鎖相環(huán)技術。運用Altium Designer軟件完成了硬件電路原理圖的設計。通過Keil uVision4和Microsoft Visual Studio2010完成了相關的軟件程序的編寫與調試,實現(xiàn)了與上位機的通訊及數(shù)據(jù)顯示等功能。進行了系統(tǒng)整體實驗研究
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