一种基于电容感测的直线位移测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于电容感测的直线位移测量装置及方法，利用电容感测原理，上、下各放一个金属薄片，间隔固定的距离。下面的薄片固定不动，当上层金属薄片移动时，上、下两个金属薄片的重合面积将会发生变化，会导致金属薄片上的寄生电容发生改变。用高精度、数字式电容数字检测器FDC2214感知这种微弱变化，将其转换为高达28位二进制数的数字量输出。然后采用硬件抗尖峰滤波和软件抗尖峰滤波算法，通过微处理器进行计算后得到准确的位移信息。本发明专利技术解决了现有直线测量技术中量程和精度无法兼顾的难题，克服现有测量技术复杂、加工难度大等缺点，实现对移动物体的精密位移测量。实现对移动物体的精密位移测量。实现对移动物体的精密位移测量。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电容感测的直线位移测量装置及方法


[0001]本专利技术涉及线性位移检测领域，特别是涉及一种基于电容感测的直线位移测量装置及方法。

技术介绍

[0002]随着电子信息技术和智能制造技术的飞速发展，直线位移测量已成为测量领域的重要需求之一，不仅要追求大尺寸、高精度等性能，而且要考虑其成本、加工和安装复杂度等因素。
[0003]目前常用的直线位移测量方法包括：光学测量方法、磁场式测量方法、金属应变片测量方法等。激光干涉仪(光学测量方法)可在5米内进行测量，精度达到1nm，但其受客观光线影响较大，造价昂贵。金属应变片(金属应变片测量方法)基于压电阻原理，可测量直线位移，但受温度影响较大。磁场式测量方法利用导磁体切割磁力线产生的行波磁场进行测量，但要求建立匀速运动坐标系，而物体运动匀速恰恰是其难点，非匀速运动会带来很大的误差。上述方法需处理大量数据，算法复杂度较高，识别率较低，而且设备复杂，成本较高。
[0004]因此，亟需一种能够解决量程和精度无法兼顾的难题，克服现有测量技术复杂、加工难度大等缺点的测量方法称为现今热门的话题。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电容感测的直线位移测量装置，其特征在于，包括：可变电容器、电感(4)、电容(5)、电容数字检测器(6)和微处理器(7)；所述可变电容器、电感(4)和电容(5)均并联在所述电容数字检测器(6)上，且均接地；所述电容数字检测器(6)通过IIC接口与所述微处理器相连接；所述微处理器通过串口与智能终端相连接。2.根据权利要求1所述的基于电容感测的直线位移测量装置，其特征在于，所述可变电容器，包括：第一金属薄片(1)、第二金属薄片(2)、纤维板(3)；所述第一金属薄片(1)和所述第二金属薄片(2)内侧之间设有所述纤维板(3)；所述第一金属薄片(1)和所述第二金属薄片(2)外侧分别与所述电感(4)和所述电容(5)的两端连接。3.根据权利要求2所述的基于电容感测的直线位移测量装置，其特征在于，所述第一金属薄片(1)和所述第二金属薄片(2)均为单面覆铜板；所述纤维板(3)为玻璃纤维板，介电常数为4.5；所述纤维板(3)、第一金属薄片(1)和所述第二金属薄片(2)面积相同。4.根据权利要求3所述的基于电容感测的直线位移测量装置，其特征在于，所述第二金属薄片(2)的位置固定，所述第一金属薄片(1)能够从最左端向右平行移动。5.根据权利要求1所述的基于电容感测的直线位移测量装置，其特征在于，所述电容数字检测器(6)采用FDC2214电容感测传感器。6.根据权利要求1所述的基于电容感测的直线位移测量装置，其特征在于，所述微处理器(7)采用STM32H743IIT6单片机。7.一种基于电容感测的直线位移...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄健，
申请(专利权)人：西京学院，
类型：发明
国别省市：