容栅传感器测量原理

容栅传感器的工作原理是根据平板电容理论而来。一般容栅传感器的结构包括动栅板和定栅板。动栅板包含发射极和接收极，定栅板包含反射极。反射极分别和发射极、接收极形成平板电容器。通过在发射极上施加n相激励信号，反射极将此信号反射到接收极，随着动栅板的移动，接收极的感应信号的幅度变化不大，而相位变化与位移量成一定函数关系：
θ(x)=arctan[(1-2x／w)／(1+√2)](1)
其中，x为位移量，w为小发射极宽度。当位移发生一个w宽度变化时，接收极产生360°／n的相差。设激励信号的周期为T，则有：
T=N·β(2)
式中：β为最小计时单位，N为常数。而每周期代表位移量为L(本系统为0．508 mm)，在每周期中β代表一个小相位，则一个周期被分解为N个小相位，每个小相位代表位移量即最小分辨率：
△l=L／N(3)
本系统N为512，即最小分辨率约为0．001 mm。对于最大测量速度Vmax，因为在一个周期内最多能分辨N个相位，所以有：
Vmax=L／T(4)