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容栅传感器测距原理及基于单片机的容栅传感器测距系统的设计
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2017-11-29
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根据容栅传感器的检测原理，应用单片机对其输出的串行信号进行处理。设计了一套以AT89C52单片机为核心的容栅传感器测距系统，该系统通过将容栅传感器输出的串行信号转换成并行信号的方法，方便地实现单片机对客栅传感器输出信号的处理。该硬件结构简单，工作可靠，有良好的测量精度和灵敏度。文中阐述了客栅传感器的输出信号与该测距系统的硬件电路构成、工作原理及软件设计方法，并提出了一些改善系统的建议和方法。
容栅传感器测距原理
容栅数显卡尺动尺和定尺的结构示意图如图l所示。图中动尺上排列一系列尺寸相同的发射极片用E表示，公共接收极为R，定尺上均匀排列着一系列尺寸相同、宽度和间隙各为4f0的反射电极片M。，M：，…，电极片间互相电绝缘。动尺和定尺的电极片面相对，平行安装。
当容栅传感器的发射极被加上一个频率和相位严格按照周期变化的激励电压信号时，根据电容器工作原理，在反射极上将会感应产生与发射极频率及相位相同的电压信号。同理，在接收极也将得到频率及相位与激励信号相同的感应电压信号。当动栅板相对于定栅板移动时，在反射极上将产生随位移变化而导致相位与频率变化的感应信号，随之，接收极也产生随反射极信号变化而变化的感应信号。接收极上的变化信号经过专用集成电路的处理，就可以知道位移的大小。
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