電容式傳感器在測(cè)厚中的應(yīng)用

1、研究論文論文題目_ 電容式傳感器在測(cè)厚中的應(yīng)用學(xué)生姓名_ 陳道進(jìn)學(xué)號(hào)_ 2013217277班級(jí) 物聯(lián)網(wǎng)工程13-2班2015年10月22日目錄1 引 s 12 jm a i3電容測(cè)厚傳感器在板材乳制裝置中的應(yīng)用及特點(diǎn)43. 1優(yōu)點(diǎn)43. 2缺點(diǎn)4論5參考文獻(xiàn)5電容式傳感器在測(cè)厚中的應(yīng)用寺商要：測(cè)厚儀作為一種在線測(cè)量板材厚度的精密儀器，在整個(gè)乳機(jī)的厚控系統(tǒng)中 占有非常重要的地位。木文提出了一種電容式傳感器的測(cè)量方法，用于厚 度測(cè)量，該方法主要用于測(cè)量金屬帶材在軋制過(guò)程中的厚度變化關(guān)鍵詞：電容傳感器測(cè)厚特點(diǎn)電路原理1引言多年來(lái)，電容式傳感器的廣泛研究與設(shè)計(jì)使得電容式傳感器變得越來(lái)越普及, 被廣泛

2、應(yīng)用于位置、角速度、液位，壓力等測(cè)量中。隨著工業(yè)技術(shù)的迅速發(fā)展，企業(yè)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率有了更高的要求。高精度 在線測(cè)控儀器充實(shí)到生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，不僅有效地保障了產(chǎn)品質(zhì)量，提高了生產(chǎn)效 率，同時(shí)，也避免了加工中由質(zhì)量問(wèn)題引起的浪費(fèi)現(xiàn)象。在金屬板材、帶材的軋制 過(guò)程中，成品的厚度是最重耍的物理指標(biāo)之一。測(cè)厚儀作為一種在線測(cè)量板材厚度的 精密儀器，在整個(gè)軋機(jī)的厚控系統(tǒng)中占有非常重耍的地位。本文提出了一種電容式傳感器的測(cè)量方法，用于厚度測(cè)量，該方法主要用于測(cè)量 金屬帶材在軋制過(guò)程中的厚度變化。2原理電容測(cè)厚儀傳感器結(jié)構(gòu)原理如圖a所示。這種結(jié)構(gòu)主要用于測(cè)量金屬帶材在軋 制過(guò)程中的厚度變化。電容cl、c

3、2的定極板安裝在金屬帶材兩邊，金屬帶材是電容 的動(dòng)極板，總電容為c1+c2,該電容作為電橋的一個(gè)橋臂，電容式板材在線測(cè)厚儀 電路原理示意圖如圖2所示。由于金屬帶材在生產(chǎn)加工過(guò)程屮會(huì)有波動(dòng)，如果帶材只是上丁波動(dòng)，兩個(gè)電容 一個(gè)增加一個(gè)減少，增量相同，總電容量cx=cl+c2不會(huì)改變；如果帶材的厚度發(fā) 生變化，將引起總電容cx的變換，電橋?qū)⒃撔盘?hào)變化變換為輸出電壓，將隨板材厚 度變化的輸出信號(hào)經(jīng)放大、整形，然后送后續(xù)電路處理顯示，或通過(guò)控制執(zhí)行機(jī)來(lái) 構(gòu)調(diào)整鋼板厚度。男外，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)要求抗干擾能力強(qiáng)、穩(wěn)定性高，采用驅(qū)動(dòng)電纜技 術(shù)可使傳感器信號(hào)的傳輸長(zhǎng)度達(dá)6.5m。厶j32/r-ahb+azi.圖3所示

4、為測(cè)厚原理，由于被測(cè)物3是非絕緣體，特別是在線測(cè)量吋，由于工 件加工中存在振幅為的振動(dòng)，所以采用差動(dòng)測(cè)量的方法，使其表面分別與傳感器1、2構(gòu)成電容器，由此形成對(duì)其厚度變化量a*的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，即當(dāng)給定傳感器2的相對(duì)位置和板材初始厚度h時(shí)，板材厚度變化則有=傳感器引起電 壓的變化為：紙a屮.aa = +a3c 鉍-叫+&jt可得總的變化電壓：«*由此，差動(dòng)測(cè)量方法有效地解決了工件加工過(guò)程屮的振動(dòng)問(wèn)題。至此，輸出信 號(hào)通過(guò)放人、整流、差放電路和指示儀表即可顯示板材的厚度3電容測(cè)厚傳感器在板材軋制裝置中的應(yīng)用及特點(diǎn)-ji3.1優(yōu)點(diǎn)1）由于這種傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，動(dòng)態(tài)響應(yīng)好，能實(shí)

5、現(xiàn)非接觸測(cè)量等 特點(diǎn)，因而被廣泛應(yīng)用2）動(dòng)態(tài)響應(yīng)好3）溫度穩(wěn)定性好電容式傳感器的電容值一般與電極材料無(wú)關(guān)，有利于選擇溫度 系數(shù)低的材料，又由于本身發(fā)熱極小，因此影響穩(wěn)定性也極微小3.2缺點(diǎn)1）輸出阻抗高，負(fù)載能力差，電容傳感器的電容量受其電極幾何尺寸等限制， 一般為兒十皮法到兒百皮法，使傳感器輸出阻抗很高，尤其當(dāng)采用音頻范圍內(nèi)的交 流電源時(shí)，輸出阻抗更高，因此傳感器負(fù)載能力差，易受外界干擾影響而產(chǎn)生不穩(wěn) 定現(xiàn)象；2）寄生電容影響大結(jié)論電容式測(cè)厚儀由于采用y反饋運(yùn)算方法及驅(qū)動(dòng)電纜技術(shù)，克服y電容傳感器輸出 的非線性，提高了儀器抗干擾能力，使儀器測(cè)量精度大大提高。提出的差動(dòng)測(cè)量方法 有效地解決了惡劣工況下板材振動(dòng)問(wèn)題，從而使系統(tǒng)精度達(dá)到較高水平。電容測(cè)厚儀 在對(duì)絕緣板材（薄膜）厚度測(cè)量屮已有應(yīng)用，如測(cè)量非絕緣板材上（絕緣或非絕緣）鍍膜 厚度等。另外，虛擬儀器技術(shù)的應(yīng)用不僅使整個(gè)系統(tǒng)功能更趨完善，人機(jī)界而更加友 好，而且，通過(guò)其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能使測(cè)量系統(tǒng)的溫漂問(wèn)題得到很好的解決，測(cè)量 精度大大提高。整個(gè)測(cè)控系統(tǒng)以pc機(jī)為核心，與檢測(cè)系統(tǒng)及調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)對(duì)板材加 工形成閉環(huán)按制，使產(chǎn)品質(zhì)量得到保障，生產(chǎn)的自動(dòng)化水平得到提高。參考文獻(xiàn)1朱沙.電