차동 정전 용량 센서의 시뮬레이션 변위 (회전)를 측정 할 수있다

      시험은 측정 할 수있는 변위 센서 차동 커패시턴스 시뮬레이션 정현파 여자 회로와, 브리지 회로, 증폭 회로, 정류 회로와 다섯 개 부분으로 이루어지는 평활 회로에 의한 회로 시뮬레이션 실험. 정현파 여기 신호 전력 다리를인가 가동 부재의 평형 위치에서 중간 차동 커패시턴스는, 변환 브릿지 출력은 제로, 상기 가동 부재의 소정 변위 평형 변환 회로, 전압 출력값 중 다리이 때 전압 신호는 매우 작은 추출하고, 상기 차동 증폭 용량의 정류 여과 DC 성분은 상기 가동 부재의 변위에 비례한다.

세 : 회로 설계 및 시뮬레이션 결과

(1)

그림 2 : 도식 회로

도 3 : 도식 정현파 여기 신호 및 출력 파형

 

                  도 4의 부분 개략적 인 전기적 브리지도 센서의 출력 파형.

브리지 균형이 때, 상기 시뮬레이션 결과에서 두 커패시터가 동일한도 5의 센서, 즉, 출력은 거의 제로 일 때.

          그림 5 : 시뮬레이션 결과 때 다리 불균형

다리가 불균형 일 때, 측정 된 커패시턴스 값 C _{. 3} = 40nF, C _{. (4)} = 60nF 때에는도 20에 도시 된 바와 같은 파형.

C3 = 30nF, C4 = 70nF, 20nF = C3, C4 = 80nF, C3 = 10nF의 이러한 네 가지 경우 C4 = 90nF 출력에서 ​​측정 한 출력 전압을 mV 발견된다.

   도 6의 출력 파형의 확대 회로도 및

  도 3에 도시 된 바와 같이 브리지 출력 신호는 10 배 증폭 된 후.

               도 7 : 도식 정류 회로 출력 파형

 

                도 8 : 도식 필터 회로 및 출력 파형

 

도면에서 본 AC 성분을 통해 이러한 필터 회로가 크게 감소 된 후에, 파형 부드럽게. 전압계 C3 = 50nF, C4 = 50nF, 40nF = C3, C4 = 60nF, 30nF = C3, C4 = 70nF, 20nF = C3, C4 = 80nF, C3 = 10nF의 하부, C4 = 90nF 오가지 경우를 이용하여 측정했다 데이터 및 기록.

표 1 : 오가지 경우 출력 전압

변위 Δ	0	(10)	(20)	(30)	(40)
C3, C4 (NF)	50,50	60,40	70,30	80,20	90,10
출력 전압	2.077mV	-220.555mV	-586.08mV	-968.079mV	-1.348V

（2）由统计的仿真结果可知，输出的电压与电容成线性关系，进而与位移成线性关系。结果中负号表示方向沿使C3两极板距离减小的方向运动。

四：结论

本次试验设计了一种差动电容式位移传感器,主要对差动电容式位移检测电路进行了仿真研究。其中检测电路设计主要包括正弦激励电路、电桥电路、放大电路、整流电路和滤波电路。最后利用Multisim软件对所设计的系统进行仿真,并分析了传感器性能。仿真研究表明,检测电路具有合理性,输出电压和位移有间接的线性关系，测量范围内具有很好的线性度。