容栅传感器的作业原理
容栅传感器是一种依据变面积作业原理，可丈量大位移的电容式数字传感器。它与其它数字式位移传感器，如光栅、感应同步器等比较，具有体积小、结构简略、分辩率和准确度高、丈量速度快、功耗小、成本低、对运用环境要求不高级杰出的特色，因而在电子丈量技能中占有十分重要的位置。
容栅传感器的作业原理是依据平板电容理论而来。一般容栅传感器的结构包括动栅板和定栅板。动栅板包括发射极和接纳极，定栅板包括反射极。反射极别离和发射极、接纳极构成平板电容器。通过在发射极上施加n相鼓励信号，反射极将此信号反射到接纳极，跟着动栅板的移动，接纳极的感应信号的起伏改变不大，而相位改变与位移量成必定函数联系：
θ（x）=arctan［（1-2x／w）／（1+√2）］（1）
其间，x为位移量，w为小发射极宽度。当位移发作一个w宽度改变时，接纳极发生360°／n的相差。设鼓励信号的周期为T，则有：
T=N·β（2）
式中：β为最小计时单位，N为常数。而每周期代表位移量为L（本体系为0．508mm），在每周期中β代表一个小相位，则一个周期被分解为N个小相位，每个小相位代表位移量即最小分辩率：
△l=L／N（3）
本体系N为512，即最小分辩率约为0．001mm。关于最大丈量速度Vmax，由于在一个周期内最多能分辩N个相位，所以有：
Vmax=L／T（4）
容栅传感器的特色
在整个丈量体系中，容栅传感器的首要作用是把机械位移量转变成电信号的相位改变量，然后送给丈量电路进行数据处理。容栅传感器通过精细电压比较器TLC354进行操控，由继电器供电，由CPU89C52供给所需的鼓励信号，一起接纳其感应信号，并通过鉴相型电路丈量出鼓励信号与感应信号的相位差，通过一系列的改变，即可得出活塞移动的长度间隔。
容栅传感器相关于其他类型的传感器有许多杰出的长处：
1、量程大、分辩率高。在线位移丈量时，分辩率为2mm时，量程可到达20m，在角位移丈量时，分辩率为0.1°时，量程为4096圈。其丈量速度也比较高，丈量线速度可到达1.5m/s。
2、容栅丈量属非触摸式丈量，因而容栅传感器具有非触摸传感器的长处，比如丈量时摩擦阻力能够减到最小，不会由于丈量部件的外表磨损而导致丈量精度下降。
3、结构简略。容栅传感器的灵敏元件首要由动栅和静栅组成，信号线能够全部从静栅上引出，作为运动部件的动栅能够没有引线，为传感器的规划带来很大的便利。
4、配用专用集成电路的容栅传感器是一种数字传感器，和计算机的接口便利，便于长间隔传送信号，简直无数据传输差错。数据更新速率能够到达每秒50次。
5、功耗极小。正常作业电流小于10mA，传感器灵敏元件能够长时间作业，一粒钮扣电池能够接连作业1年以上。使用这个特色，能够规划出准肯定式的位移传感器。
6、在价格上有很大优势，其性能价格比远高于同类传感器。
