容柵傳感器測量原理

容柵傳感器的工作原理是根據平板電容理論而來(lái)。一般容柵傳感器的結構包括動(dòng)柵板和定柵板。動(dòng)柵板包含發(fā)射極和接收極，定柵板包含反射極。反射極分別和發(fā)射極、接收極形成平板電容器。通過(guò)在發(fā)射極上施加n相激勵信號，反射極將此信號反射到接收極，隨著(zhù)動(dòng)柵板的移動(dòng)，接收極的感應信號的幅度變化不大，而相位變化與位移量成一定函數關(guān)系：
θ(x)=arctan[(1-2x／w)／(1+√2)] (1)
其中，x為位移量，w為小發(fā)射極寬度。當位移發(fā)生一個(gè)w寬度變化時(shí)，接收極產(chǎn)生360°／n的相差。設激勵信號的周期為T(mén)，則有：
T=N·β (2)
式中：β為最小計時(shí)單位，N為常數。而每周期代表位移量為L(cháng)(本系統為0．508 mm)，在每周期中β代表一個(gè)小相位，則一個(gè)周期被分解為N個(gè)小相位，每個(gè)小相位代表位移量即最小分辨率：
△l=L／N (3)
本系統N為512，即最小分辨率約為0．001 mm。對于最大測量速度Vmax，因為在一個(gè)周期內最多能分辨N個(gè)相位，所以有：
Vmax=L／T (4)