北航电容式传感器实验

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1、电容式传感器实验蔡达38030414一．实验目的了解电容式传感器原理及位移测量的原理；二．实验仪器电容传感器实验模块，示波器：DS5062CE，微机电源：WD990型，±12V，万用表：VC9804A型，电源连接电缆，螺旋测微仪三．实验原理如图1所示：差动式同轴变面积电容的两组电容片Cx1与Cx2作为双T电桥的两臂，实验通过改变两极片之间的距离改变以电容的面积参数，从而改变以电容的参数，使得电压一一定时电容的电量发生改变，而当电容量发生变化时，通过电容变换器的转换后，继滤波放大在电压表中桥路输出电压发生变化。图1电容式传感器工作原理4一．实验步骤实验

2、步骤如下：（1）用电源电缆连接电源和电容传感器实验模块（插孔在后侧板），其中电缆的橙蓝线为+12V，白蓝线为-12V，隔离皮（金色）为地。（2）观察电容传感器结构：传感器由一个动极与两个定级组成，按图1接好实验线路，增益适当。（3）打开微机电源，用测微仪带动传感器动极位移至两组定极中间，调整调零电位器，此时模块电路输出为零。（4）前后位移动极，每次0.5mm，直至动静极完全重合为止，记录数据，作出电压-位移曲线。二．实验数据处理（1）原始数据：X/mm00.511.522.533.544.55V/mv4133993803583403203022832

3、68251240X/mm5.566.577.588.599.51010.5V/mv233221207191.4172.3157138.6121.5105.689.675.5X/mm1111.51212.51313.51414.51515.516V/mv59.337.219.90-44.5-73-102-128-155-180-2054X/mm16.51717.51818.51919.52020.52121.5V/mv-230-256-280-306-332-357-384-406-430-455-477X/mm2222.52323.52424.525

4、25.5V/mv-500-522-534-545-570-585-596-602（2）数据处理由最小二乘法，已有参考直线y=a+bx,其中y=V,x=X则有程序如下x=0:0.5:25.5;y=[413399380358340320302283268251240233221207191.4172.3157138.6121.5105.689.675.559.337.219.90-44.5-73-102-128-155-180-205-230-256-280-306-332-357-384-406-430-455-477-500-522-534-545-

5、570-585-596-602];fxy1=polyfit(x,y,1)y1=polyval(fxy1,x);plot(x,y1)fxy1=-42.2346464.0379则b=-42.2346,a=464.0379即电压位移的表达式为V=-42.2346X+464.03794其电压--位移曲线如下：4