[发明专利]自平衡式变面积阵列电容位移检测装置及方法

摘要

本发明公开了一种自平衡式变面积阵列电容位移检测装置及方法；装置包括：位移检测单元、弱信号调理电路、解调电路、低通电路、控制电路、反馈执行机、反馈电流矢量控制电路、载波及解调波发生电路和反馈检测电路；反馈检测电路的输入端连接至低通电路的输出端，反馈电流矢量控制电路的第一输入端连接至控制电路的输出端，反馈电流矢量控制电路的第二输入端连接至反馈检测电路的输出端，反馈执行机的输入端连接至反馈电流矢量控制电路的输出端，反馈执行机的输出端连接至位移检测单元的第一输入端；位移检测单元的第二输入端连接至载波及解调波发生电路的输出端；本发明能够有效解决变面积阵列电容传感器动极板平衡位置的自诊断和自校正问题。

主权项

1.一种自平衡式变面积阵列电容位移检测装置，其特征在于，包括：位移检测单元(1)、弱信号调理电路(2)、解调电路(3)、低通电路(4)、控制电路(5)、反馈执行机(6)、反馈电流矢量控制电路(7)、载波及解调波发生电路(9)和反馈检测电路(11)；所述弱信号调理电路(2)的输入端连接至所述位移检测单元(1)的输出端，所述解调电路(3)的第一输入端连接至弱信号调理电路(2)的输出端，所述解调电路(3)的第二输入端连接至载波及解调波发生电路(9)的输出端，所述低通电路(4)的输入端连接至所述解调电路(3)的输出端，所述控制电路(5)的输入端连接至所述低通电路(4)的输出端，所述控制电路(5)的输出端作为所述电容位移检测装置的输出端；所述反馈检测电路(11)的输入端连接至所述低通电路(4)的输出端，所述反馈电流矢量控制电路(7)的第一输入端连接至所述控制电路(5)的输出端，所述反馈电流矢量控制电路(7)的第二输入端连接至所述反馈检测电路(11)的输出端，所述反馈执行机(6)的输入端连接至所述反馈电流矢量控制电路(7)的输出端，所述反馈执行机(6)的输出端连接至所述位移检测单元(1)的第一输入端；所述位移检测单元(1)的第二输入端连接至载波及解调波发生电路(9)的输出端；所述位移检测单元(1)为弹簧振子结构，所述反馈检测电路(11)用于判断在当前阵列电容极性下的电路反馈状态；所述载波及解调波发生电路(9)用于生成对位移检测单元(1)进行调制的载波调制信号和生成用于解调电路(3)所需要的解调信号；所述解调电路(3)用于对弱信号调理电路(2)所输出的信号进行解调；所述反馈电流矢量控制电路(7)用于控制由控制电路(5)所生成的反馈电流的矢量；所述反馈执行机(6)用于在负反馈状态下控制弹簧振子工作在当前阵列周期的平衡位置。