[发明专利]一种圆柱电容位移传感器及调理电路

权利要求书

1.一种圆柱电容位移传感器，其特征在于，包括：

水平对齐的半径为R₁、R₃的上金属内外圆筒S₁₁、S₁₂以及水平对齐的半径为R₁、R₃下金属内外圆筒S₂₁、S₂₂，上金属内外圆筒S₁₁、S₁₂以及下金属内外圆筒S₂₁、S₂₂的高度均为L，且分别垂直对齐即圆心在一条直线上；

一半径为R₂活动圆筒S_m，其金属部分高度为L+l，其中，l为上下金属内外圆筒之间的距离，活动圆筒S_m的金属部分置于上金属内外圆筒之间，其上端与上金属内外圆筒的上端对齐且可以在向下运动，直到下端与下金属内外圆筒的下端对齐；

将上金属内外圆筒S₁₁、S₁₂电气上是连接在一起作为上传感电容C₁的一个输出端，活动圆筒S_m作为上传感电容C₁的另一个输出端，将下金属内外圆筒S₂₁、S₂₂电气上是连接在起作为下传感电容C₂的一个输出端，活动圆筒S_m作为下传感电容C₂的另一个输出端；

检测上下传感电容C₁、C₂的差值与和的比值k_p即：

kp=C1-C2C1+C2]]>

根据活动圆筒S_m的位移x与比值k_p的线性关系，将位移x检测出来。

2.一种用于权利要求1所述圆柱电容位移传感器的调理电路，其特征在于由差动脉冲宽度调制器（PWM）、低通滤波器、差动放大器、AD转换器、单片机组成；

差动脉冲宽度调制器由比较器A₁、A₂，，RS双稳态触发器及电容充放控制电路组成；

U_R为比较器A₁、A₂的直流参考电压，接到比较器A₁、A₂的正端，其值大于二极管正向导通电压；

电容充放控制电路包括：

电阻R₁、R₂，比较器A₁、A₂的负端分别通过电阻R₁、R₂与电源负端相连接；

驱动门N₁、N₂，RS双稳态触发器的Q端、端分别与驱动门N₁、N₂的输入端连接，驱动门N₁、N₂输出端分别通过反向二极管D₁、D₂连接到比较器A₁、A₂的负端；驱动门N₁、N₂对输入电压进行取反后输出；

圆柱电容位移传感器的上金属内外圆筒S₁₁、S₁₂的连接点接驱动门N₁的负端，下金属内外圆筒S₂₁、S₁₂的连接点接驱动门N₂的负端，活动圆筒S_m接地；低通滤波器分别对RS双稳态触发器的Q端、端输出的PWM进行滤波后，送入差动放大器放大、然后送入AD转换器转换、最后将转换值送入单片机进行处理，根据活动圆筒S_m的位移x与比值k_p的线性关系，将位移x计算出来。