收藏本站
《湘潭大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

电容式位移传感器研究

王晓立  
【摘要】: 电容式传感器具有耗散功率小,输出阻抗低,静电引力小,动态性能好,灵敏度高,可实现非接触测量,对高温、辐射、强振等恶劣条件适应性强等优点,已被广泛用于位移、振动、角度、加速度、压力、差压、液面、水分含量等方面的测量。但由于寄生电容,生产工艺,电容检测电路输出信号与电容大小呈现非线性等影响,使得电容式传感器的分辨率和测量范围受到很大的限制。那么设计一种能改善电容式传感器电容检测电路非线性的电路,研究可增大电容式传感器检测范围的检测方法,以及电容式传感器特性曲线拟合的研究非常必要。 本文主要任务是利用唐徳尧老师的专利“一种电容检测电路及其应用”对电容式位移传感器进行研究,设计一种新型适用范围广的电容式位移传感器。 本论文主要包括以下几个内容: 1)对虚部法电容检测电路进行研究,通过仿真、实验,分析影响该检测电路正比例输出的原因,找出克服非正比例输出的方法;对电容式位移传感器探头进行电路建模、仿真,分析寄生电容对电路检测结果的影响,提出了一种可抵消寄生电容影响的寄生电容补偿技术;并对电路动态特性进行了分析。 2)根据电容式位移传感器电路的特点,对使用正弦波和三角波做激励进行比较,得出三角波优于正弦波的结论;对于两种精密检波电路进行仿真、抗干扰性能分析。并设计了相应的三角波发生电路,检波电路,滤波电路,零位调整电路。 3)改进数值分析的分段Lagrange数据拟合方法,提出一种实用的动态分段Lagrange传感器特性曲线拟合方法。
【学位授予单位】:湘潭大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP212.9

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 李乐;基于主动加热式的海底管道悬空监测技术[D];大连理工大学;2011年
2 杨洁;应变型微小位移/载荷力检测单元的设计分析与试验研究[D];吉林大学;2012年
3 杨杰;转向泵滑阀测试系统的设计与研究[D];大连海事大学;2013年
4 秦亮亮;开关电感式位移传感器的研究与设计[D];东北农业大学;2013年
5 黄林;无线单片式微位移电容传感器的研究[D];西南交通大学;2013年
6 章淼凌;激光圆偏振干涉纳米位移测量信号处理方法[D];浙江理工大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曹新平,张大成,黄如,张兴,王阳元;一种新的不受寄生电容影响的电容式传感器接口电路[J];半导体学报;2002年07期
2 郭银景,康景利,杨阳,唐富华;微变电容式传感器的设计与应用[J];北京理工大学学报;2004年05期
3 王雷,王保良,冀海峰,黄志尧,李海青;电容传感器新型微弱电容测量电路[J];传感技术学报;2002年04期
4 侯立群,仝卫国,何同祥;基于RBF神经网络的传感器静态误差综合校正方法[J];传感技术学报;2004年04期
5 李晓斌;刘丁;左磊;;RBF-PSO在N型热电偶非线性校正中的应用[J];传感技术学报;2007年04期
6 陈敏,马丽;传感器特性曲线的一种拟合方法[J];传感器技术;2003年01期
7 曲国福;压阻式压力传感器的在线综合补偿[J];传感器技术;2003年08期
8 谭超;基于三次样条函数的传感器特性曲面二维插值[J];传感器技术;2005年01期
9 刘果;;智能型电容式位移传感器的研制及应用[J];水电自动化与大坝监测;2006年03期
10 刘宝华;一种微小电容的测量电路[J];电工技术杂志;2001年05期
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 白国花;电容传感器测量电路的研究与应用[D];中北大学;2005年
2 贺渊明;基于微变电容的角度振动传感器的研究与实现[D];湖南大学;2009年
3 齐骥;电容式电子测压器的结构仿真与测量电路设计[D];中北大学;2009年
4 文毅贤;MEMS电容加速度传感器读出电路中的低通滤波器的研究设计[D];西安电子科技大学;2009年
5 江儒龙;MEMS电容传感器信号处理ASIC研究与设计[D];中国科学技术大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 董守愚;浅谈仿生传感器[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2004年Z1期
2 郭志勇;陈小永;;基于μPSD3234的智能水位监测仪设计与实现[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2008年04期
3 陈跃东;DS18B20集成温度传感器原理及其应用[J];安徽机电学院学报;2002年04期
4 王成江,王安敏,张玉华;单总线数字温度传感器原理及应用[J];半导体技术;2003年02期
5 车红瑞;王海柱;杨建红;金璐;;高速BiCMOS运算跨导放大器的设计[J];半导体技术;2009年01期
6 张治国,褚斌,李颖,孙海玮,祝永峰,林洪,刘沁,匡石,陈信琦;硅电容压力传感器敏感器件的研究[J];微纳电子技术;2004年11期
7 王新峰,邱静;军用机电装备智能自诊断技术[J];兵工自动化;2004年01期
8 孙东平;姚奕;洪贞启;;智能传感器及现场总线控制系统在潜艇装备中的应用[J];兵工自动化;2006年06期
9 马晓雷;刘军;刘于端;;I-F变换电路的误差分析[J];兵工自动化;2007年11期
10 樊尚春;张秋利;秦杰;;基于样条曲线插值的压力传感器的温度补偿[J];北京航空航天大学学报;2006年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 邱小慈;张明长;;非接触式位移测量仪研制[A];北京高教学会实验室工作研究会2009年学术研讨会论文集[C];2009年
2 胡妙漩;曾岳南;唐雄民;;一种新型的刚体固有频率测量方法研究[A];第三届全国嵌入式技术和信息处理联合学术会议论文集[C];2009年
3 冯垚学;管国云;聂在平;丰扬;;基于单片机的微弱信号放大电路的设计与实现[A];2010航空试验测试技术学术交流会论文集[C];2010年
4 顾静良;袁学文;万敏;冷杰;;中红外微弱短脉冲激光信号的检测[A];第十七届全国激光学术会议论文集[C];2005年
5 耿振亚;亢春梅;刘艳;赵异凡;;集成智能传感器的研究与展望[A];中国传感器产业发展论坛暨东北MEMS研发联合体研讨会论文集[C];2004年
6 杨俊河;张合新;范金锁;;基于PXI总线的导弹地面电源实时监测与故障诊断系统[A];第十七届全国测控计量仪器仪表学术年会(MCMI'2007)论文集(上册)[C];2007年
7 郭荣祥;沙峰;赵金凤;;模糊自适应PID控制在换热站自动控制中的研究[A];自动化技术与冶金流程节能减排——全国冶金自动化信息网2008年会论文集[C];2008年
8 于贺辉;秦杰;庞小峰;;基于USB接口的光纤传感器数据采集系统设计[A];2007'中国仪器仪表与测控技术交流大会论文集(二)[C];2007年
9 王伟;景博;;电容连续自动给定技术的研究及其系统实现[A];2007'中国仪器仪表与测控技术交流大会论文集(二)[C];2007年
10 胡万斌;吴黎明;苏永峰;王桂棠;千在龙;;基于ARM的太阳能电池组件多参量测量系统[A];2008中国仪器仪表与测控技术进展大会论文集(Ⅲ)[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘少刚;基于单一平面电容传感器的木材含水率检测系统研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 谢维;在线圈中心测量磁场垂直分量的频率域电磁测深方法研究[D];中南大学;2011年
3 蒋奇云;广域电磁测深仪关键技术研究[D];中南大学;2010年
4 朱昌平;流体中低浓度异质物含量的超声检测原理与应用研究[D];中国矿业大学;2010年
5 林海军;汽车衡多传感器相关性与智能容错方法研究[D];湖南大学;2009年
6 柳小勤;大壁虎嗅神经信息的记录与特征分析[D];南京航空航天大学;2009年
7 葛利俊;提高浮子流量计测量精度的研究[D];天津大学;2012年
8 史志存;电子鼻及其应用研究[D];中国科学院电子学研究所;2000年
9 熊木地;大行程亚微米精度激光直写设备定位技术的研究[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2000年
10 谢丹;NO_2气敏LB膜及其微结构传感器研究[D];电子科技大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张传晖;煤矿架空乘人装置的系统研究[D];山东科技大学;2010年
2 徐国栋;智能压力变送器的研究[D];山东科技大学;2010年
3 葛松林;基于CAN总线的纺织小张力智能传感器的研究[D];浙江理工大学;2010年
4 荆宜青;QCM检测仪系统软件的优化设计与实现[D];郑州大学;2010年
5 李焕;基于视频的车辆测速系统研究[D];郑州大学;2010年
6 高宇;捷联系统中加速度计信息处理技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 李瑞;三电极电化学传感器等效电路模型的研究[D];大连理工大学;2010年
8 王涛;煤矿瓦斯智能传感器的应用研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
9 王涛;基于Zigbee无线传感器网络的煤矿瓦斯监测系统研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
10 张礼佑;石墨电极实时测量系统的设计与实现[D];湖南工业大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 应艳杰;戴安佳;;汽车助力转向技术的发展[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2006年05期
2 高孝裕,周勇,陈吉安,毛海平,雷冲,张亚民,王明军;不同磁芯材料在微电感中的应用[J];半导体技术;2005年10期
3 魏强,张玉林,宋会英,于欣蕾;基于扫描隧道显微镜的纳米加工技术[J];微纳电子技术;2005年09期
4 林启敬;赵玉龙;蒋庄德;王鑫垚;王伟忠;;基于探针形式的三维硅微力传感器[J];微纳电子技术;2009年04期
5 李天勇,丛宾,连明华,卢琰琰;一种电阻式水下位移传感器的研制[J];兵工自动化;2001年01期
6 王斌;黄晓东;秦明;黄庆安;;一种微电容式传感器检测电路的分析与改进[J];传感技术学报;2008年02期
7 文智平;吉爱红;王金童;戴振东;;2-维应变式力传感器的优化设计[J];传感技术学报;2008年06期
8 王庆敏;杨要恩;苏木标;刘玉红;;MEMS微电容式传感器的传感特性研究[J];传感技术学报;2009年10期
9 赵杰 ,朱林;光纤温度传感器[J];传感器技术;1992年05期
10 高晓丁,许卫星,胥光申;电容式力传感器的研制[J];传感器技术;2002年07期
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 本报记者 赵海娟;[N];中国经济时报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 梁桥康;特殊应用的多维力/力矩传感器研究与应用[D];中国科学技术大学;2010年
2 王嘉力;微型六维力/力矩传感器及其自动标定的研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
3 刘安平;IPC-208B型原子力显微镜系统改进及其压电微悬臂的研究[D];重庆大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王金娜;激光位移传感器研究[D];西安电子科技大学;2010年
2 胡磊磊;超精密加工中的刀具补偿驱动平台及熨压机构的研究[D];吉林大学;2011年
3 刘东;船舶液压系统功率智能仪表的理论与实验研究[D];大连海事大学;2011年
4 严剑明;高精度电感传感器相关技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
5 韩海军;面向晶圆传输的接触面微力与粘滑传感器研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
6 姚喜国;激光合成波长纳米位移测量干涉仪的非线性误差分析与补偿方法研究[D];浙江理工大学;2011年
7 高涛;磁致伸缩位移传感器信号调理及多接口功能实现[D];南京理工大学;2012年
8 南秋明;光纤光栅应变传感器的研制及应用[D];武汉理工大学;2003年
9 洪小丽;电感传感器测量电路设计与改进[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2003年
10 邢学松;数字化量可控自动注射仪的试验研究[D];南京理工大学;2004年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曹新平,张大成,黄如,张兴,王阳元;一种新的不受寄生电容影响的电容式传感器接口电路[J];半导体学报;2002年07期
2 张兆华,岳瑞峰,刘理天;MOS环振式数字加速度传感器[J];半导体学报;2003年12期
3 尹韬;杨海钢;刘珂;;一种适用于微传感器读出电路的低噪声、低失调斩波放大器[J];半导体学报;2007年05期
4 时伟,吴美平,薛祖瑞;基于小波-卡尔曼混合滤波的激光陀螺信号处理[J];兵工自动化;2005年04期
5 高燕梅,王丽,付圆媛;开关电容滤波器设计与仿真方法的研究[J];吉林大学学报(信息科学版);2005年04期
6 张玉艳,王玉田,王莉田;用于差动电容传感器的高分辨率电路的研究[J];传感技术学报;2002年01期
7 张永怀,刘君华;采用BP神经网络及其改进算法改善传感器特性[J];传感技术学报;2002年03期
8 王雷,王保良,冀海峰,黄志尧,李海青;电容传感器新型微弱电容测量电路[J];传感技术学报;2002年04期
9 邓永和,王冬青,曾庆丰;基于电容器的压力微传感器的研制[J];传感技术学报;2004年02期
10 陈渝;郁发新;王慧泉;金仲和;王跃林;;电容式力平衡加速度计的设计[J];传感技术学报;2006年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 张瑜;高精度电荷校准仪的研究及动态测试专用集成电路的检测与应用[D];华北工学院;2004年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 马世勇;射频电容式传感器的研究与应用[J];传感器技术;2001年02期
2 戴恒震,孙宝元;一种检测绝缘纸板微水分的电容式传感器[J];传感器技术;2001年10期
3 莫湘炯;关于电容式传感器的检测特性“医用管道空气探测器的研制”文补充[J];传感技术学报;2002年04期
4 陈敏,杨欣荣;测量油品含水量的电容式传感器机理[J];传感器技术;2002年07期
5 翟宝峰,梁清华;检测粮食水分用的电容式传感器[J];传感器技术;2003年02期
6 丁英丽;基于电容式传感器的粮食水分测量仪[J];传感器技术;2003年04期
7 马廷锋,耿世钧,徐建平,曹晓华;新型单片电容式传感器的研制[J];传感器技术;2003年06期
8 洪连进,张揽月;用于电容式传感器的静电激振台的研究[J];仪表技术与传感器;2003年04期
9 朱国平;常见室外传感器的应用(之二)[J];安防科技;2003年12期
10 郭银景,康景利,杨阳,唐富华;微变电容式传感器的设计与应用[J];北京理工大学学报;2004年05期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 董林玺;微机械电容式传感器及其相关特性研究[D];浙江大学;2004年
2 王阳;基于CMOS工艺的集成微电容式传感器研究[D];安徽大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈颖;电容式传感器在砂石计量系统中的应用研究[D];长沙理工大学;2005年
2 周邢银;煤粉浓度测量用电容式传感器优化设计研究[D];华北电力大学(河北);2005年
3 王兆华;基于有源电桥的电容式传感器及其测量系统的研究[D];北京化工大学;2006年
4 张明社;电容式传感器测量水流泥沙含量信息融合的研究[D];西北农林科技大学;2003年
5 董斌;基于电容式传感器的烟支空头检测系统设计[D];西安电子科技大学;2011年
6 卢彦玲;基于测压器壳体的电容式传感器探测技术的研究[D];中北大学;2014年
7 程坤;MEMS电容式传感器接口集成电路研究[D];东南大学;2006年
8 庞济;微机械加工电容式压力传感器及信号处理技术研究[D];大连理工大学;2000年
9 邵学涛;基于电容传感原理的电子测压器的研究[D];中北大学;2011年
10 张慧萍;植物水分无损监测电容式传感器及其系统研究[D];山东农业大学;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026