[发明专利]一种二维静电相对倾斜仪

权利要求书

1.一种二维静电相对倾斜仪，其特征在于，包括依次连接的探头(1)、电容位移传感电路(8)、控制单元(9)和电压放大电路(10)；所述电压放大电路(10)的输出端连接至探头(1)的反馈控制端；所述探头(1)包括极板框架以及位于所述极板框架中间的检验质量(2)；

工作时，当地面发生倾斜变化时，检验质量(2)相对于极板框架的位移发生变化并产生相应的电容差变化，电容位移传感电路(8)根据六个自由度的电容变化获得所述检验质量(2)相对于所述极板框架的位移偏离信号，控制单元(9)根据偏离信号计算反馈电压；电压放大电路(10)将反馈电压进行放大后输送到探头(1)的反馈控制端并控制检验质量(2)到所述极板框架中心位置；通过六个自由度中两个水平方向的平动自由度对应的控制电压的变化量获得地面的倾斜变化量。

2.如权利要求1所述的二维静电相对倾斜仪，其特征在于，所述极板框架由四块上极板、四块下极板、两块左极板、两块右极板、两块前极板和两块后极板构成；四块所述上极板与四块所述下极板相对设置并构成四对上下差分电容；两块所述左极板与两块所述右极板相对设置并构成两对左右差分电容；两块所述前极板和两块所述后极板相对设置并构成两对前后差分电容。

3.如权利要求2所述的二维静电相对倾斜仪，其特征在于，经所述电压放大电路(10)放大并反馈控制在所述极板框架中的上极板的反馈控制电压大小为600V-1000V。

4.如权利要求2所述的二维静电相对倾斜仪，其特征在于，所述检验质量(2)与左极板(51)构成平行板电容，检验质量(2)与右极板(53)构成另一平行板电容，此两平行板电容的差值构成一对所述左右差分电容。

5.如权利要求1-4任一项所述的二维静电相对倾斜仪，其特征在于，所述探头(1)置于真空腔内。

6.如权利要求1所述的二维静电相对倾斜仪，其特征在于，所述电容位移传感电路(8)包括：信号发生器(12)以及依次连接的变压器(13)、带通滤波器(14)、乘法器(15)和低通滤波器(16)；所述变压器(13)的输入端用于与所述探头(1)连接，所述低通滤波器(16)的输出端用于与所述控制单元(9)连接；所述信号发生器(12)还分别与所述变压器(13)和所述乘法器(15)连接；

所述信号发生器(12)用于产生正弦载波信号并分别输出给变压器(13)和乘法器(15)；所述变压器(13)用于根据正弦载波信号将待测电容信号进行调制后输出；所述带通滤波器(14)用于将调制后的待测电容信号进行带通滤波；所述乘法器(15)用于对滤波后的信号进行解调；所述低通滤波器(16)用于对解调后的信号进行滤波并输出电容信号。