一种周向定动组合式电容传感器及编码定位方法技术

本发明专利技术提供了一种周向定动组合式电容传感器及编码定位方法，属于传感器技术领域，包括第一圆筒；多个定极板，固定设于第一圆筒筒壁内，多个定极板在周向等距分布；第二圆筒，套于第一圆筒外围；旋转极板，固定设于第二圆筒筒壁内；使旋转极板与某一个定极板重合，旋转旋转极板，收集旋转极板与该定极板之间的电容值，当旋转极板与下一个定极板重合时，开始收集旋转极板与该重合定极板之间的电容值，电容值与两个极板之间的周向距离相关，旋转极板每次与下一个定极板重合，都会产生一个周期的电容信号，极板旋转旋转一周产生周期数与定极板数量相同的编码信号。该装置能够用信号描述管状物体内部的物质分布情况。状物体内部的物质分布情况。状物体内部的物质分布情况。

【技术实现步骤摘要】
一种周向定动组合式电容传感器及编码定位方法


[0001]本专利技术属于传感器
，具体涉及一种具有编码功能的电容传感器

技术介绍

[0002]电容传感(Capacitive Sensing)技术是一种基于电容耦合的技术，可用于检测任何导电和不同于空气的电介质。电容传感广泛用于测量压力、位置、位移、力、湿度、液位和加速度等物理量。电容传感的灵敏度高、稳定性好、响应快，应用广泛。目前广泛应用于无损检测领域。
[0003]现有技术中，用于物体内部物质定位检测的电容传感技术是利用两块周向间距不变的极板贴在物体表面，将两块极板同时在物体表面移动或绕物体表面周向旋转，搜集电容信号，通过分析该电容信号得到物体内部物质的定位信息。
[0004]然而，现有技术中存在所输出的信号不便于转化为数字信号，不利于信号的处理的问题。

技术实现思路

[0005]为了克服上述现有技术存在的不足，本专利技术提供了一种周向定动组合式电容传感器及编码定位方法。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种具有编码功能的电容传感器，包括：
[0008]第一圆筒；
[0009]多个定极板，固定设于所述第一圆筒筒壁内，所述多个定极板在周向等距分布；
[0010]第二圆筒，套于所述第一圆筒外围；
[0011]旋转极板，固定设于所述第二圆筒筒壁内；
[0012]使所述旋转极板与某一个所述定极板重合，旋转所述旋转极板，收集所述旋转极板与该定极板之间的电容值；当所述旋转极板与下一个定极板重合重合时，开始收集所述旋转极板与该定极板之间的电容值，依次类推；该电容值与两个极板之间的周向距离相关，所述旋转极板每次与下一个所述相邻定极板重合，都会产生一个周期的电容信号，所述旋转极板旋转一周产生周期数与所述定极板数量相同的编码信号。
[0013]进一步，所述第二圆筒外壁固定连接有拨块。
[0014]进一步，所述第二圆筒的长度比所述第一圆筒的长度短。
[0015]进一步，所述第一圆筒外壁设有滑槽，所述第二圆筒内壁设有滑块，所述滑块位于所述滑槽内。
[0016]一种编码定位方法，其特征在于，包括：
[0017]将所述第一圆筒套在待检测物体上；
[0018]将所述旋转极板和所述定极板接入检测电路；
[0019]控制所述第二圆筒绕所述第一圆筒周向旋转一周，依次收集沿所述旋转极板旋转
方向的相邻定极板与所述旋转极板之间的电容值，得到描述待检测物体内部物质定位信息的编码信号。
[0020]本专利技术提供的一种具有编码功能的电容传感器具有以下有益效果：
[0021]旋转极板在旋转的过程中，每当旋转极板从其与一个定极板的重合位到其与下一个定极板重合，都会产生一个周期的电容信号，该电容信号的大小同时受到旋转极板与定极板的间距，以及所测量物体的介质分布情况的影响。
[0022]当物体内没有介质或者为均匀介质时，旋转极板绕物体外表旋转一周，则可以得到与定极板数量相同的周期数的周期性信号。当物体内存在不均匀介质时，该周期性信号会受到介质分布的影响而产生的一定的变化。相比于现有技术通过旋转两块间距不变的极板所产生的信号，本专利技术所产生的编码信号更加便于离散化，便于转化为数字信号，更加方便后续的信号处理。解决了现有技术中现有技术中存在所输出的信号不便于转化为数字信号，不利于信号的处理的问题。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例及其设计方案，下面将对本实施例所需的附图作简单地介绍。下面描述中的附图仅仅是本专利技术的部分实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为本专利技术实施例1的一种周向定动组合式电容传感器的结构示意图；
[0025]图2为本专利技术实施例2的第一圆筒与第二圆筒组合结构示意图；
[0026]图3为本专利技术实施例3的利用现有的双极板电容传感器检测某物体所生成的电容信号
[0027]图4为本专利技术实施例3的利用本专利技术检测某物体所生成的电容信号。
具体实施方式
[0028]为了使本领域技术人员更好的理解本专利技术的技术方案并能予以实施，下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0029]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术的技术方案和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0030]此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定或限定，术语“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，在此不再详述。
[0031]实施例1：
[0032]本专利技术提供了一种具有编码功能的电容传感器，具体如图1所示，包括：
[0033]第一圆筒5；多个定极板3，固定设于第一圆筒5筒壁内，多个定极板3在周向等距分布；第二圆筒4，套于第一圆筒5外围；旋转极板2，固定设于第二圆筒4筒壁内；传感器基于电容层析成像技术，使旋转极板2与某一个定极板3重合，旋转旋转极板2，依次收集沿旋转极板2旋转方向的相邻定极板3与旋转极板2之间的电容值，该电容值与两个极板之间的周向距离相关，旋转极板2每次与下一个相邻定极板3重合，都会产生一个相同的电容信号，旋转极板2旋转一周产生周期数与定极板3数量相同的编码信号。
[0034]在本实施例中，定极板3和旋转极板2为共弧面电容，定极板3和旋转极板2用于产生电容信号，第一圆筒5用于套在待检测物体道上。在使用时，将旋转极板2作为激励极板，旋转旋转极板2，当旋转极板2与某个定极板重合时，则将沿其旋转方向的下一个定极板作为接收极板，持续收集两者之间的电容信号，直到该旋转极板2与下一个定极板重合，依次类推，将旋转基板2旋转一周，即可得到与定极板数量相同的周期数的电容编码信号。
[0035]应用本实施例，当物体内没有介质或者为均匀介质时，将旋转极板3围绕待检测物体外表旋转一周，可得到与定极板数量相同的周期数的电容编码信号。当物体内存在不均匀介质时，该周期性电容信号会受到待检测物体内物质分布的影响产生一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种周向定动组合式电容传感器，其特征在于，包括：第一圆筒(5)；多个定极板(3)，固定设于所述第一圆筒(5)筒壁内，所述多个定极板(3)在周向等距分布；第二圆筒(4)，套于所述第一圆筒(5)外围；旋转极板(2)，固定设于所述第二圆筒(4)筒壁内；使所述旋转极板(2)与某一个所述定极板(3)重合，旋转所述旋转极板(2)，收集所述旋转极板(2)与该定极板(3)之间的电容值；当所述旋转极板(2)与下一个定极板(3)重合时，开始收集所述旋转极板(2)与该定极板(3)之间的电容值，依次类推；该电容值与两个极板之间的周向距离相关，所述旋转极板(2)每次与下一个相邻定极板(3)重合，都会产生一个周期的电容信号，所述旋转极板(2)旋转一周产生周期数与所述定极板(3)数量相同的编码信号。2.根据权利要求1所述的一种周...

【专利技术属性】
技术研发人员：李楠，陶文龙，任建新，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：