[發(fā)明專利]一種二維靜電相對傾斜儀有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201310240528.1 | 申請日： | 2013-06-17 |
| 公開（公告）號： | CN103344219A | 公開（公告）日： | 2013-10-09 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 吳書朝;周澤兵;李歸;白彥崢;胡明;羅俊 | 申請（專利權(quán)）人： | 華中科技大學(xué) |
| 主分類號： | G01C9/00 | 分類號： | G01C9/00 |
| 代理公司： | 華中科技大學(xué)專利中心 42201 | 代理人： | 朱仁玲 |
| 地址： | 430074 湖北*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 二維 靜電 相對 傾斜儀 | ||
1.一種二維靜電相對傾斜儀，其特征在于，包括依次連接的探頭(1)、電容位移傳感電路(8)、控制單元(9)和電壓放大電路(10)；所述電壓放大電路(10)的輸出端連接至探頭(1)的反饋控制端；所述探頭(1)包括極板框架以及位于所述極板框架中間的檢驗質(zhì)量(2)；
工作時，當(dāng)?shù)孛姘l(fā)生傾斜變化時，檢驗質(zhì)量(2)相對于極板框架的位移發(fā)生變化并產(chǎn)生相應(yīng)的電容差變化，電容位移傳感電路(8)根據(jù)六個自由度的電容變化獲得所述檢驗質(zhì)量(2)相對于所述極板框架的位移偏離信號，控制單元(9)根據(jù)偏離信號計算反饋電壓；電壓放大電路(10)將反饋電壓進(jìn)行放大后輸送到探頭(1)的反饋控制端并控制檢驗質(zhì)量(2)到所述極板框架中心位置；通過六個自由度中兩個水平方向的平動自由度對應(yīng)的控制電壓的變化量獲得地面的傾斜變化量。
2.如權(quán)利要求1所述的二維靜電相對傾斜儀，其特征在于，所述極板框架由四塊上極板、四塊下極板、兩塊左極板、兩塊右極板、兩塊前極板和兩塊后極板構(gòu)成；四塊所述上極板與四塊所述下極板相對設(shè)置并構(gòu)成四對上下差分電容；兩塊所述左極板與兩塊所述右極板相對設(shè)置并構(gòu)成兩對左右差分電容；兩塊所述前極板和兩塊所述后極板相對設(shè)置并構(gòu)成兩對前后差分電容。
3.如權(quán)利要求2所述的二維靜電相對傾斜儀，其特征在于，經(jīng)所述電壓放大電路(10)放大并反饋控制在所述極板框架中的上極板的反饋控制電壓大小為600V-1000V。
4.如權(quán)利要求2所述的二維靜電相對傾斜儀，其特征在于，所述檢驗質(zhì)量(2)與左極板(51)構(gòu)成平行板電容，檢驗質(zhì)量(2)與右極板(53)構(gòu)成另一平行板電容，此兩平行板電容的差值構(gòu)成一對所述左右差分電容。
5.如權(quán)利要求1-4任一項所述的二維靜電相對傾斜儀，其特征在于，所述探頭(1)置于真空腔內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1所述的二維靜電相對傾斜儀，其特征在于，所述電容位移傳感電路(8)包括：信號發(fā)生器(12)以及依次連接的變壓器(13)、帶通濾波器(14)、乘法器(15)和低通濾波器(16)；所述變壓器(13)的輸入端用于與所述探頭(1)連接，所述低通濾波器(16)的輸出端用于與所述控制單元(9)連接；所述信號發(fā)生器(12)還分別與所述變壓器(13)和所述乘法器(15)連接；
所述信號發(fā)生器(12)用于產(chǎn)生正弦載波信號并分別輸出給變壓器(13)和乘法器(15)；所述變壓器(13)用于根據(jù)正弦載波信號將待測電容信號進(jìn)行調(diào)制后輸出；所述帶通濾波器(14)用于將調(diào)制后的待測電容信號進(jìn)行帶通濾波；所述乘法器(15)用于對濾波后的信號進(jìn)行解調(diào)；所述低通濾波器(16)用于對解調(diào)后的信號進(jìn)行濾波并輸出電容信號。
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