全數字容柵式位移測量系統(tǒng)及其ASIC實現.pdf

1、本文首先對幾種典型容柵位移測量系統(tǒng)的工作原理和特點進行了分析比較，隨后對專用集成電路設計概況作了簡要介紹。測量電路的全數字式實現為本研究的創(chuàng)新點之一；此外，設置了參考電容并采用比較測量方式以消除環(huán)境因素對介電常數的影響；為降低對工藝和加工精度的要求，設計了三極板的結構和正、余弦電極型式，論文的第二章對此進行了詳細介紹。利用單片機和通用器件進行了全數字式容柵位移測量系統(tǒng)的模擬級實現。論文討論了利用正、余弦極板輸出通過數值比較器和R-S觸

2、發(fā)器進行周節(jié)計數和辨向的方法并進行了CPLD實現。論文對系統(tǒng)的極限位移速度、靈敏度和分辨力等性能參數進行了分析，對周期測量法和頻率測量法的特點和適用范圍進行了分析和討論，指出周期測量法更適合于本測量系統(tǒng)。論文第三章分析了系統(tǒng)的系統(tǒng)裝置平行度誤差，安裝彎曲變形誤差等對測量精度的影響。并給出了實驗數據和誤差分析結果。論文最后簡要介紹了容柵位移測量系統(tǒng)的專用集成電路的設計與測試驗證。設計過程側重介紹前端，作為樣機實驗階段，該芯片的設計是