一種基于電容邊緣效應的玻璃表面水量測試系統(tǒng)設計及實現.pdf

1、隨著科學技術的不斷進步，在工業(yè)和民用生產領域里對于玻璃表面水量的測量技術要求越來越高，如對于工業(yè)儀表表面水量及車輛雨量自動檢測，精確的水量測量不僅能反映儀器重要的信息，更是促進自動化的關鍵因素。本課題立足于對玻璃表面水量測量的實際應用，采用非侵入，無輻射，結構簡單，性價比高的電容傳感器作為測量載體，利用電容傳感器邊緣效應對非導電物體厚度良好的測量能力，展開對一種基于電容邊緣效應的玻璃表面水量測試系統(tǒng)的設計與實現的研究。
　　本課題

2、基于電容傳感器的邊緣效應，以玻璃表面水量為測量對象，在查閱大量相關文獻并且反復實驗的基礎上，研究評價了邊緣電容傳感器的性能評價指標，分析了相鄰傳感器極板的極板面積、極板間距、極板有效長度等結構參數對于傳感器性能指標的影響;針對相鄰邊緣效應電容傳感器在設計中出現的參數平衡問題，采用COMSOL多物理場仿真軟件，對比多環(huán)形、圓陣列、花型等結構的基于邊緣效應的相鄰電容傳感器進行性能分析;基于影響電容傳感器輸出特性的傳感器結構參數分析結果，構建

3、了一種單環(huán)形的新型結構相鄰電容傳感器，并針對該新型結構相鄰電容傳感器進行結構優(yōu)化設計;針對電容邊緣效應傳感器輸出信號微弱問題，設計了基于AD7142與PIC8F452兩種芯片的集成數據采集、數據轉換電路;在MPLAB IDE環(huán)境下編寫了信號采集、去噪、濾波等程序，開發(fā)了通訊顯示存儲程序;搭建了基于PIC的實驗裝置平臺，進行玻璃表面水量的實驗研究，并對實驗中影響水量的相關因素進行了分析。
　　通過搭建的實驗系統(tǒng)，結合MPLAB環(huán)境下