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题名组合式差动圆柱面电容倾角传感器的输出特性研究
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作者
王福谦
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机构
四川西南航空职业学院机务学院
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出处
《兵器装备工程学报》
北大核心
2025年第2期157-167,共11页
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基金
四川省教育科研课题(SCJG20A275)
四川西南航空职业学院校级科研课题(XNHY-2024-ZD01)。
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文摘
由于电容传感器极板的边缘效应,导致其存在有边缘附加电容,使其灵敏度降低并产生非线性,对传感器的输出特性产生影响。为了研究组合式差动圆柱面电容倾角传感器在计及边缘效应情况下的输出特性,将保角变换法、格林函数法和计算机数值模拟相结合,首先讨论组合式差动圆柱面电容器其中一组差动传感器的输出特性,指出改善该组传感器输出特性的途径,然后在该组传感器输出特性的基础上,研究组合式差动圆柱面电容倾角传感器的输出特性。理论分析和数值模拟结果表明,可通过5个途径来改善组合式差动圆柱面电容倾角传感器的输出特性:一是使转动与固定极板所对的圆心角相等;二是减小2个固定极板间隙所对的圆心角;三是增大转动、固定极板的半径并减小其差值;四是在转动、固定极板所对的圆心角相等的情形下,增大其圆心角的数值至π/2,使该传感器的测量范围增大至π/2;五是适度增加该组合传感器的单元数。该项研究不仅为在计及极板边缘效应情况下的电容传感器电容量的计算提供了一种新的方法,也消除了极板横向边缘效应对其输出特性的影响,提高了电容传感器的测量精度,为传感器的设计与研究提供了一种新的思路,在科研上具有一定的理论意义和实用价值。
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关键词
组合式
差动式
圆柱面
电容倾角传感器
边缘效应
保角变换法
格林函数法
数值模拟
输出特性
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Keywords
combination type
differential type
cylindrical surface
capacitive tilt angle sensor
edge effect
conformal mapping method
Green’s function method
numerical simulation
output characteristic
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分类号
TP212
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名变面积型圆柱面电容式倾角传感器的输出特性
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作者
王福谦
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机构
四川西南航空职业学院机务学院
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出处
《大地测量与地球动力学》
CSCD
北大核心
2023年第4期429-434,共6页
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基金
2020年四川省教育科研课题(SCJG20A275)
四川西南航空职业学院2022年度校级科研课题(XNHY-2022-01)。
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文摘
为研究考虑边缘效应的变面积型圆柱面电容式倾角传感器的输出特性,将保角变换法、格林函数法和计算机数值模拟相结合,讨论变面积型圆柱面电容式倾角传感器的电场,给出电容量的表达式,绘制出传感器电容量随倾角的变化曲线,分析影响该传感器线性度及灵敏度的因素,并指出改善该传感器输出特性的途径。数值模拟结果表明,在传感器的外极板所对应的圆心角小于内极板的情况下,减小两极板间距,可使其同时具有较高的线性度和灵敏度。由于研究计及了该传感器极板的横向边缘效应,故所得结果具有较高的精确度。
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关键词
变面积型圆柱面电容式倾角传感器
边缘效应
保角变换法
格林函数法
输出特性
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Keywords
variable area cylindrical capacitive inclination sensor
edge effect
conformal transformation method
Green function method
output characteristics
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分类号
P237
[天文地球—摄影测量与遥感]
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题名小型电容式倾角测量仪系统设计
被引量：5
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作者
张浩
王宏伟
郝少华
陈培敏
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机构
北京信息科技大学理学院
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出处
《传感器与微系统》
CSCD
2018年第11期90-91,95,共3页
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基金
国家自然科学基金资助项目(6177012322)
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文摘
基于弹性优良的铍青铜材料制作了一种具有双梁三明治式电容倾角传感器,并采用专用电容检测芯片MS3110将倾角传感器的差分电容信号转换为电压信号,同时通过微控制器STM32的控制芯片检测参数实现对传感器非线性的补偿,使倾角测量仪系统具有良好的线性度;通过模数转换器(ADC)采集和转换将数据显示在屏幕上。实验证明:设计的电容式倾角测量仪系统具有测量范围广、稳定性高、线性度好的特点。
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关键词
电容式倾角传感器
MS3110芯片
STM32芯片
倾角测量仪
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Keywords
capacitive tilt sensor
MS3110 chip
STM32 chip
inclination measuring instrument
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分类号
TP212
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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