差分电容位移传感器的标定方法技术

本发明专利技术提供一种差分电容位移传感器的标定方法，包括以下步骤：S1、分别以定极板和动极板的中心为原点建立坐标系A和B；S2、确定初始位置B0，并进行平动坐标点选定；S3、将动极板依次移动到选定的坐标点记录电压值；S4、求解坐标系B与坐标系A之间的平移矩阵、旋转矩阵和平动自由度的电容传感增益系数矩阵；S5、将坐标系A和B重合；S6、进行旋转坐标选定，并测量所需旋转自由度的电容传感增益系数。本发明专利技术可在动极板和定极板的相对位置不确定的条件下进行电容传感增益系数的标定，相比于现有方法，无须增加额外的位置测量设备，无须改变传感器结构，避免了结构改变带来的额外杂散电容变化，保证了电容传感增益系数标定的精度。保证了电容传感增益系数标定的精度。保证了电容传感增益系数标定的精度。

【技术实现步骤摘要】
差分电容位移传感器的标定方法


[0001]本专利技术涉及电容位移传感器标定领域，具体提供一种基于六足定位的多自由度差分电容位移传感器的标定方法。

技术介绍

[0002]差分电容位移传感器广泛应用于航空航天等领域，尤其是在微弱力测量方面，比如惯性传感器、静电加速度计、静电扭秤等。
[0003]差分电容位移传感器是一种非接触式传感器，其基本原理是利用动极板与定极板形成多路差分电容，差分电容信号经过电容传感电路转化为电压信号，通过对电压信号的处理可以得到定极板和动极板的相对位置信息。差分电容位移传感器的测量结果极易受到杂散电容和电极板边沿效应的影响，因此在设计敏感结构的时候，通常将其设计为封闭结构，将电极板充分包裹在等电势体中，但该设计使得敏感结构中的动极板和定极板的相对位置无法从外界直接测量，尤其是在静电扭秤和空间惯性传感器的应用领域中，由于定极板需要悬挂或悬浮，定极板相对于动极板的初始位置是未知的。
[0004]差分电容位移传感器作为一种相对测量传感器，其需要对增益系数进行标定，而传统的标定方法无法在定极板和动极板的相对位置未知的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种差分电容位移传感器的标定方法，差分电容位移传感器包括敏感结构和电容传感模块，所述敏感结构包括定极板和动极板，所述定极板通过悬挂方式固定，所述动极板以绝缘方式固定在六足平台上，所述电容传感模块包括电容传感电路和数据处理设备，所述电容传感电路分别与所述定极板、动极板连接，用于将差分电容信号转换为电压信号，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1、以定极板的中心为原点建立坐标系A；以动极板的中心为原点建立坐标系B，坐标系B的坐标轴向与所述六足平台的运动方向相同；S2、移动所述六足平台使差分电容位移传感器工作在线性区域，记录此时所述六足平台的位置为初始位置B0，在所述动极板的移动范围内，选取N个坐标点，N为大于等于6的偶数；S3、控制所述六足平台将所述动极板依次移动到选取的N个坐标点，即B1、B2、
…
B
N
，并分别记录对应的电压信号A1、A2、
…
、A
N
；将A1、A2、
…
、A
N
转化为坐标系A中的坐标；将所述六足平台移回初始位置B0；S4、依据B1、B2、
…
B
N
在坐标系B中坐标和A1、A2、
…
、A
N
在坐标系A中坐标，求解坐标系B与坐标系A之间的平移矩阵P
AB
、旋转矩阵R
AB

【专利技术属性】
技术研发人员：陈泳锟，于涛，汪龙祺，王智，隋延林，薛科，刘鑫，陈禹竺，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：