Key words: capacitance；displacement sensor；square wave；measuring circuit

目录

第一章 绪论 1

1。1 本课题的研究背景 1

1。2 本课题的研究目的与意义 2

1。3 国内外研究现状和存在的问题 2

1。4 未来发展方向 2

1。5 本课题研究内容和结构安排 5

第二章 电容式传感器 5

2。1 电容式传感器的分类 6

2。1。1 变面积(S)型（多用于检测位移） 6

2。1。2 变介质介电常数（ε）型 8

2。1。3 变极板间距（d）型 11

2。2 电容式传感器的等效电路 14

2。3 电容传感器特点 16

2。3。1 电容传感器的优点 16

2。3。2 电容传感器的缺点 17

第三章 运算法则测量电路设计 18

3。1 基本重要构成及工作原理介绍 18

3。2 基于运算法则的方案设计及电路原理图 20

3。3 仿真调试过程 21

3。4 误差分析 25

第四章 差动脉冲调宽测量电路设计 25

4。1 基本重要构成及工作原理介绍 25

4。2 基于差动脉冲调宽的方案设计及电路原理图 28

4。3 仿真调试过程 29

4。3 误差分析 32

第五章 交流不平衡电桥测量电路设计 33

5。1 基本重要构成及工作原理介绍 32

5。2 基于交流不平衡电桥的方案设计及电路原理图 36

5。3 仿真调试过程 36

5。4 误差分析 39

结论 40

致谢 41

参考文献 42

第一章 绪论

1。1 本课题的研究背景

进入信息化时代以来，在工、农业生产、国防、科学研究等邻域，我们经常需要 检测各种物理量与参数，同时获取被测对象的信息，以便能时刻对被测对象进行监控， 掌握其运行状态，以能保证系统或设备始终处于最佳运行状态，以此来保证生产的安 全、经济与质量。随着现代科学技术的日益迅猛发展，非电物理量的测控已越来越广 泛地应用于船舶、航空、机械制造、冶金、交通运输等技术领域，而且也正在逐步进 入人们的日常生活中。不过，在这些被测物理量中，非电量占了绝大部分，例如尺寸、 温度、流量、液位、压力、速度、位移、重量、加速度等[1]。正是这些非电量的不好 直接测量，所以传感器的出现为这些难题提供了一条崭新的途径。它能将被测物理量 转换成与之相对应的有关系的电压、电流、频率等，而后再通过对电压、电流、频率 信号的测量，可以得到被测物理量的大小。论文网