容柵傳感器測(cè)距原理及基于單片機(jī)的容柵傳感器測(cè)距系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

　　根據(jù)容柵傳感器的檢測(cè)原理，應(yīng)用單片機(jī)對(duì)其輸出的串行信號(hào)進(jìn)行處理。設(shè)計(jì)了一套以AT89C52單片機(jī)為核心的容柵傳感器測(cè)距系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過將容柵傳感器輸出的串行信號(hào)轉(zhuǎn)換成并行信號(hào)的方法，方便地實(shí)現(xiàn)單片機(jī)對(duì)客柵傳感器輸出信號(hào)的處理。該硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，有良好的測(cè)量精度和靈敏度。文中闡述了客柵傳感器的輸出信號(hào)與該測(cè)距系統(tǒng)的硬件電路構(gòu)成、工作原理及軟件設(shè)計(jì)方法，并提出了一些改善系統(tǒng)的建議和方法。

　 容柵傳感器測(cè)距原理

　　容柵數(shù)顯卡尺動(dòng)尺和定尺的結(jié)構(gòu)示意圖如圖l所示。圖中動(dòng)尺上排列一系列尺寸相同的發(fā)射極片用E表示，公共接收極為R，定尺上均勻排列著一系列尺寸相同、寬度和間隙各為4f0的反射電極片M。，M：，…，電極片間互相電絕緣。動(dòng)尺和定尺的電極片面相對(duì)，平行安裝。

　　當(dāng)容柵傳感器的發(fā)射極被加上一個(gè)頻率和相位嚴(yán)格按照周期變化的激勵(lì)電壓信號(hào)時(shí)，根據(jù)電容器工作原理，在反射極上將會(huì)感應(yīng)產(chǎn)生與發(fā)射極頻率及相位相同的電壓信號(hào)。同理，在接收極也將得到頻率及相位與激勵(lì)信號(hào)相同的感應(yīng)電壓信號(hào)。當(dāng)動(dòng)?xùn)虐逑鄬?duì)于定柵板移動(dòng)時(shí)，在反射極上將產(chǎn)生隨位移變化而導(dǎo)致相位與頻率變化的感應(yīng)信號(hào)，隨之，接收極也產(chǎn)生隨反射極信號(hào)變化而變化的感應(yīng)信號(hào)。接收極上的變化信號(hào)經(jīng)過專用集成電路的處理，就可以知道位移的大小。