角位移傳感器溫度驟變該如何呢?
當(dāng)我們在使用角位移傳感器時候,它在抑制溫度驟變方面的能力是相當(dāng)有力的,無論是從敏感元件的結(jié)構(gòu)上,還是測量原理程控激勵模式方面,都應(yīng)該考慮到位,那么具體分析我們從以下開啟。
首先,角位移傳感器的敏感元件的結(jié)構(gòu)上有什么要注意的呢?
1.測量范圍180°、轉(zhuǎn)動極板為金屬材質(zhì)且為電氣懸空設(shè)計的數(shù)字型角位移傳感器的敏感元件基本結(jié)構(gòu)如圖1所示,由三塊同軸且平行的極板構(gòu)成,即兩塊固定極板和一塊位于兩者之間的可自由轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動極板,兩固定極板分別稱為發(fā)射電極和接收電極,其中發(fā)射極板分成等面積的8瓣,對頂角兩瓣電氣相連;
2.接收極板為-360°的圓形導(dǎo)電極板;轉(zhuǎn)動極板由兩個等面積的對稱葉片組成,葉片的圓心角為90°,轉(zhuǎn)動極板的直徑大于發(fā)射極板,而發(fā)射極板的直徑又大于接收極板。
電容敏感元件基本結(jié)構(gòu):(a)軸;(b)發(fā)射極板;(c)轉(zhuǎn)動極板;(d)接收極板
其次是,角位移傳感器在測量原理程控激勵模式
由于轉(zhuǎn)動極板在發(fā)射極板和接收極板之間旋轉(zhuǎn),因此發(fā)射極板與接收極板所組成的4個電容隨轉(zhuǎn)動極板旋轉(zhuǎn)而變化,當(dāng)一定模式的激勵施加在發(fā)射極板上時,這4個電容在接收極板上所產(chǎn)生的感應(yīng)電荷也不同。
當(dāng)被選中單元施加激勵后,即T1開始,產(chǎn)生的感生電荷流入電荷檢測電路,當(dāng)充放電時間常數(shù)一定時,電荷檢測電路上的輸出電壓穩(wěn)定,硬件濾波后,立即啟動A/D進行采樣(即氏D時刻開始采樣),為提高精度,采樣次數(shù)提高為n次,當(dāng)n次AD采樣結(jié)束時,送入濾波單元*定咒次采樣信號的穩(wěn)定性,若滿足*定指標(biāo)要求,則通過單片機程序控制I/O單元,強迫中止對被測電容的選通。
這樣使被測電容發(fā)射極板上的激勵中斷,并強制拉回低電平,T1結(jié)束;而在T2時間內(nèi),激勵信號均為低電平,以降低功耗,設(shè)在瞬間激勵序列內(nèi),轉(zhuǎn)動極板靜止且激勵電壓為常量U0或0,則在P1~P4模式下激勵,接收極板上產(chǎn)生的感應(yīng)電荷分別為s、s-、c、c-以這種程控激勵模式的設(shè)計與原比例式電容角位移傳感器中的激勵模式相比,不僅充分節(jié)約了時間,提高了采樣精度,而且有效地降低了傳感器功耗。
同時懸空設(shè)計的另一個直接作用是取代了電刷設(shè)計,消除了機械磨損,提高了可靠性,延長了傳感器的使用壽命,為提高傳感器系統(tǒng)的抗干擾能力,將傳感器敏感元件與測量電路封裝在一個密閉的金屬殼體之中,發(fā)射極板和接收極板的相背面均復(fù)銅接地,相對面內(nèi)外側(cè)圓環(huán)亦復(fù)銅接地構(gòu)成保護環(huán)。
此外,發(fā)射與接收極板的內(nèi)外緣均設(shè)計有接地保護環(huán),用于降低散射場的效應(yīng)。位移傳感器轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)動極板材質(zhì)相同,均為具有低膨脹系http://milont-china.com/數(shù)的金屬材質(zhì),且彼此電氣絕緣,即轉(zhuǎn)動極板處于懸空狀態(tài),其優(yōu)勢在于懸空設(shè)計的金屬轉(zhuǎn)動極板不僅可以使得相同尺寸結(jié)構(gòu)的敏感元件有效測量電容值和靈敏度得到提高。