基于电容传感链路的相位灵敏度标定系统及其标定方法
摘要文本
本发明涉及电容传感技术领域，尤其涉及一种基于电容传感链路的相位灵敏度标定系统及其标定方法，方法包括：S1、搭建基于电容传感链路的相位灵敏度标定系统；S2、通过调节控制器的位移参数以调整输入至电容传感链路的被测信号；S3、相位对齐模块将初始的解调开关信号和被测信号进行相位对齐并通过解调电路模块计算相位差；S4、电压转换模块计算电容传感链路输出的电压值；S5、正交转换模块根据解调开关信号计算正交分量；S6、重复步骤S2‑S5，依次记录电容传感链路输出的电压值和正交分量；S7、计算电容传感链路的相位灵敏度。本发明能够对电容传感链路的相位灵敏度进行标定，以及准确评估相位对齐算法的性能。
申请人信息
- 申请人:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
- 申请人地址:130033 吉林省长春市经济技术开发区东南湖大路3888号
- 发明人: 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 基于电容传感链路的相位灵敏度标定系统及其标定方法 |
| 专利类型 | 发明申请 |
| 申请号 | CN202311386449.1 |
| 申请日 | 2023/10/24 |
| 公告号 | CN117419757A |
| 公开日 | 2024/1/19 |
| IPC主分类号 | G01D18/00 |
| 权利人 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 |
| 发明人 | 薛科; 于涛; 汪龙祺; 王智; 隋延林; 陈泳锟; 陈禹竺; 刘鑫 |
| 地址 | 吉林省长春市经济技术开发区东南湖大路3888号 |
专利主权项内容
1.一种基于电容传感链路的相位灵敏度标定系统，包括标定单元、控制器、模数转换电路和FPGA数字电路，其中，标定单元包括一块动极板和两块定极板，两块定极板在所述动极板的两侧对称布置，其特征在于，还包括电容传感链路，所述电容传感链路包括相位对齐模块、解调电路模块、电压转换模块和正交转换模块；所述控制器的输出端与所述标定单元的输入端相连，所述标定单元的输出端与所述电容传感链路的输入端相连，所述电容传感链路的输出端与所述模数转换电路的输入端相连，所述模数转换电路的输出端与所述FPGA数字电路的输入端相连，所述FPGA数字电路的输出端作用于所述电容传感链路；所述控制器用于调整所述动极板的位置，所述标定单元用于将所述动极板和两块定极板之间的中心位置的间距作为被测信号，并将所述被测信号输送至所述电容传感链路，所述相位对齐模块用于将解调开关信号和所述被测信号进行相位对齐，所述解调电路模块用于计算所述解调开关信号和所述被测信号进行相位对齐后的相位差，所述电压转换模块用于通过所述测试信号与所述相位差计算所述电容传感链路输出的电压值，并将所述电压值输送至所述模数转换电路，所述模数转换电路用于采集所述电压值，并将所述电压值转换为数字信号以输送至所述FPGA数字电路，所述FPGA数字电路用于根据所述数字信号将所述解调开关信号的相位移动Π/2，并向所述电容传感链路施加所述解调开关信号，所述正交转换模块根据所述解调开关信号计算并输出正交分量。