文 献 综 述

1、引言

随着科学技术的快速的提高，人们对测量技术的要求越来越高，精确的测量技术越来越成为衡量各个国家工业化程度和科技发展水平的标志之一。近些年来，精密的测量技术取得了非常大的进步。电容式传感器凭借其不直接接触，优越的动态性能，精准的精度，分辨率高，稳定性好等优点，在测量位移，厚度，角度，加速度等领域得到了非常广泛的应用^[1]。

本次毕业设计课题的目的主要是让生活在信息时代的我们，将所学习到的知识运用到实际当中，掌握系统总体设计的流程，课题的实施与完善。通过对基于位移测量的差动电容式传感器的的设计、制作、信息采集传输的全过程，提高在电子工程设计和实际操作等方面的综合能力，培养在完成工程项目中所应具备的基本素质和要求。

2、传感器模块

位移传感器是现代工业以及日常生活中常用到的一种测量仪器。改变电容量的方法有改变电容器两极板之间的间隙变化，改变电容两极板之间的相对面积的变化，或者改变介质的相对介电常数的变化。通过这三种方法，都可以使电容量发生改变。因此，根据这三个参数中任一种的变化都能引起电容量的变化这一原理，制成了电容传感器。在集成式传感器的制作中制作电容变换器主要采用改变电容器两极板之间的间隙和改变两极板之间的相对面积这两种类型。

在日常生活中，变极距型平板电容器的应用范围比较广泛，主要适用于测量微小位移的变化。在极板间介质电常数和板覆盖面积不变的情况下，电容与两极板间距离成反比。采用差动形式的电容传感器的优点有可以改善非线性，提高灵敏度，同时可以减少环境温度，电源电压等外界因素对电容式传感器的影响。在变面积型电容传感器中，由于平板形电容传感器的固定极板与动极板移动的间距存在不均等的情况，这种误差会严重影响测量精度，因此，一般将变面积型电容传感器的极板做成圆柱形。变面积型电容

式传感器和变极距型电容传感器相比起来，优点在于有良好的输出线性度，由于量程不受线性范围控制，所以可以用于测量较大的直线位移和角位移等参数。但是灵敏度比较低是这种类型的传感器存在的主要缺点。改变介电常数型电容传感器的结构形式有很多种，由于各种介质的介电常数不同，因此当介电常数发生变化，电容量也随之发生变化。所以这种电容传感器可以用来测量电介质的厚度，液位等，还可根据介质介电常数随温度，湿度，容量而变化的特性来测量温度，湿度及容量等。^[2]

3、硬件电路设计