【導(dǎo)讀】隨著現(xiàn)代制造業(yè)的規(guī)模逐漸擴(kuò)大，自動(dòng)化程度愈來愈高。對(duì)產(chǎn)品的檢測(cè)和質(zhì)量管理都提出了更高的要求。我們?yōu)榇艘O(shè)計(jì)一種精度的檢測(cè)。電感測(cè)微儀是一種分辨率極高、工作可靠、使用壽命很長(zhǎng)的測(cè)量?jī)x,了分析和相應(yīng)的設(shè)計(jì)。測(cè)量技術(shù)是實(shí)現(xiàn)超精加工的前提和基礎(chǔ)。沒有權(quán)威性的測(cè)控技術(shù)和儀器，就不能證實(shí)所達(dá)到的加工質(zhì)量。因此，位移測(cè)量的精密和超精密測(cè)量已經(jīng)成為整個(gè)超精密加工體系。中一項(xiàng)至為關(guān)鍵的技術(shù)。檢測(cè)技術(shù)和裝置是自動(dòng)化系統(tǒng)中不可缺少的組成部分。狀態(tài)和趨向的信息流則是人們管理和控制物流的依據(jù)。人們?yōu)榱擞心康牡剡M(jìn)行控。息處理、信息傳送及信息執(zhí)行等功能。換成易于傳送和處理的信號(hào)，整個(gè)系統(tǒng)才能正常地工作。檢測(cè)系統(tǒng)或檢測(cè)裝置目前正迅速地由模擬。量之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系。這時(shí)，表示它們之間關(guān)系的是一個(gè)含有時(shí)間變量的微分方程，與被測(cè)量相對(duì)應(yīng)的輸出響應(yīng)特性稱為動(dòng)態(tài)特性。電容式位移傳感器根據(jù)被測(cè)物體的位移變化轉(zhuǎn)換為電容變化的一種傳感器，

　　

【正文】 ECB 支路中， C 點(diǎn)電位由于 Z1 增大而比平衡時(shí)的 C點(diǎn)電位降低；而在 AFDB 支中中， D 點(diǎn)電位由于 Z2 的降低而比平衡時(shí) D 點(diǎn)的電位增高，所以 D 點(diǎn)電位高于 C 點(diǎn)電位，直流電壓表正向偏轉(zhuǎn)。 如果輸入交流電壓為負(fù)半周， A點(diǎn)電位為負(fù)， B點(diǎn)電位為正，二極管 V V3導(dǎo)通， V V4截止，則在 AFCB 支中中， C點(diǎn)電位由于 Z2減少而比平衡時(shí)降低（平衡時(shí)，輸入電壓若為負(fù)半周，即 B 點(diǎn)電位為正， A 點(diǎn)電位為負(fù)， C 點(diǎn)相對(duì)于B點(diǎn)為負(fù)電位， Z2 減少時(shí)， C點(diǎn)電位更負(fù)）；而在 AEDB支路中， D點(diǎn)電位由于Z1 的增加而比平衡時(shí)的電位增高，所以仍然是 D 點(diǎn)電位高于 C 點(diǎn)電位，電壓表正向偏轉(zhuǎn)。 同樣可以得出結(jié)果：當(dāng)銜鐵下移時(shí)，電壓表總是反向偏轉(zhuǎn)，輸出為負(fù)。 可見采用帶相敏整流的交流電橋，輸出信號(hào)既能反映位移大小又能反映位移的方向。 3． 8 A/D轉(zhuǎn)換及顯示電路 在 測(cè)量出信號(hào)之后送入單片機(jī)時(shí)要經(jīng)過 A/D轉(zhuǎn)換。 A/D轉(zhuǎn)換器是測(cè)控系統(tǒng)中將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的重要器件。 A/D轉(zhuǎn)換的技術(shù)主要有：計(jì)數(shù)式 A/D轉(zhuǎn)換；逐次逼近型 A/D轉(zhuǎn)換；雙積分式 A/D轉(zhuǎn)換；并行 A/D、串 /并行 A/D轉(zhuǎn)換及 V/F變換等。在這些轉(zhuǎn)換中，主要區(qū)別是速度、精度和價(jià)格。 A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)有分辨率、量程、精度、轉(zhuǎn)換時(shí)間。分辨率它是表示轉(zhuǎn)換器對(duì)微小輸入量變化的敏感程度，通常用轉(zhuǎn)換器輸出數(shù)字量的位數(shù)來表示，目前常用芯片有 8位、 10位、 12位、 14位等。轉(zhuǎn)換時(shí)間是指從發(fā)出啟動(dòng)轉(zhuǎn)換命令到轉(zhuǎn)換結(jié)束獲得整個(gè) 數(shù)字信號(hào)為止所需的時(shí)間間隔。我們常用的集成 A/D芯片有 ADC0809，它具有 8路模擬量輸入，可在程序控制下對(duì)任意通道進(jìn)行 A/D轉(zhuǎn)換。本設(shè)計(jì)只有一路信號(hào)輸入，因此地址 A、B、 C直接接地 圖 12 ADC0809引腳圖 ADC0809外部引腳示于圖 12，其引腳功能為： IN7～ IN0： 8路模擬量輸入端，在多路開關(guān)控制下，任一時(shí)刻只能有一路模擬量實(shí)現(xiàn) A/D轉(zhuǎn)換。 A、 B、 C：多路開關(guān)地址選擇輸入端，當(dāng)取值 000～ 111時(shí)與 A/D轉(zhuǎn)換對(duì)應(yīng)的通道為 IN0～ IN7。 ALE：地址鎖存輸入線，該信 號(hào)的上升沿可將地址選擇信號(hào) A、 B、 C鎖入地址寄存器。 START：?jiǎn)?dòng)轉(zhuǎn)換輸入線，其上升沿用以清除 A/D內(nèi)部寄存器，其下降沿用以啟動(dòng)內(nèi)部控制邏輯，開始 A/D轉(zhuǎn)換工作。 EOC：轉(zhuǎn)換完畢輸出線，其上出現(xiàn)高電平時(shí)表示 A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束。 21～ 28（ D7～ D0）：為 8位數(shù)據(jù)輸出端，可直接接入微型機(jī)的數(shù)據(jù)總路線。 OE：允許輸出控制端，高電平有效。低電平時(shí)，數(shù)據(jù)輸出端為高阻態(tài)；高電平時(shí)，將 A/D轉(zhuǎn)換后幕的 8位數(shù)據(jù)送出。 CLOCK：轉(zhuǎn)換定時(shí)脈沖輸入端。它的頻率決定了 A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速度。使用頻率小于等于 640KHz，對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換速度大于等于 100us。 Ref(+),ref()(VREF (+)和 VREF())：是內(nèi)部 D/A轉(zhuǎn)換器的參考電壓輸入線。 VCC為 +5V， GND 為地。 下圖為 ADC0809與單片機(jī)的接口電路 ADC0809與單片機(jī)的接口比較簡(jiǎn)單，圖 ADC0809與 8031的典型接口電路。 圖 13中虛線為查詢連接方式，當(dāng)系統(tǒng)主頻為 6MHz時(shí)， ALE為 1MHz，則應(yīng)將其經(jīng)過 2分頻后與 ADC0809的 CLOCK連接。 圖 13 ADC0809與 8051接口電路 ADC0809的啟動(dòng)控制線 START和 A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束狀態(tài)線 EOC分別接 ，采用位控方式工作。當(dāng)系統(tǒng)主頻為 6MHz時(shí)， ALE的頻率為 1MHz，則需經(jīng)過二分頻變?yōu)?500KHz才能向 ADC0809提供 CLOCK信號(hào)。上電后單片機(jī)將 ADC0809采集的電壓經(jīng)轉(zhuǎn)換處理后送顯示電路。如圖 14所示。 圖 14 顯示電路 4．軟件部 分的設(shè)計(jì) 4． 1本系 統(tǒng)設(shè)計(jì)的程序流程圖 圖 15 程序流程圖 4． 2單片機(jī) 8051的 C語言程序清單 include include uchar code led[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x6d, 0x7d,0xf8,0x80,0x90,0x40,0x86,0x8c,0xff}。 uchar dispsave[]={0,0,0,0,0,0}。 sbit start=P2^0。 //ADC0809的 ALE和 START信號(hào)控制 sbit eoc=P1^0。 //ADC0809的 EOC控制線 initi()。 deal()。 output()。 // 延時(shí) delay(uchar x) { while(x)。 } // 主函數(shù) main() { initi()。 while(1) { deal()。 } } // 初始化 initi() { uchar i。 start=0。 } // // 數(shù)據(jù)采集 deal() { start=1。 //ADC0809清除內(nèi)部寄存器 start=0。 //ADC0809開始轉(zhuǎn)換 while(eoc) //EOC=1表示轉(zhuǎn)換完畢，需存儲(chǔ) {for(i=0。i=255。i++) {dispsave1[i++]。 output()。 } } // // 顯示輸出 output() { int m。 { {for(m=0。m=255。m++) P0=led[dispsave1[m++]]。 } } 參考文獻(xiàn) [1] 康華光 .電子技術(shù)基礎(chǔ) [M]. 北京： 高教出版社 ,2021． [2] 胡壽松 .自動(dòng)控制原理 [M].北京：科學(xué)出版社， 2021． [3] 郁有文 .傳感器原理及工程應(yīng)用 [M].西安 :西安電子科技大學(xué)出版社 ,2021. [4] 戚新波 ,范崢 ,陳學(xué)廣 .高精度電感測(cè)微儀電路的設(shè)計(jì) [J].華北水利水電學(xué)院學(xué)報(bào) ,2021,26(4). [5] 洪小麗 ,戴一帆 .改善電感測(cè)微儀電路精度的措施 [J].國(guó)防科技大學(xué)學(xué)報(bào) ,2021,25(3) [6] 張福學(xué) .傳感器實(shí)用電路 150 例 [M].1993,5 [7] 彭軍 .傳感器與檢測(cè)技術(shù) [M].2021,11 [8] 劉瑞新 .單片機(jī)原理及應(yīng)用教程 [M]機(jī)械工業(yè)出版社 ,2021. [9] 侯國(guó)章 趙學(xué)增 審編 測(cè)試與傳感技術(shù) [M] 哈爾濱哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 1998 致謝 本論文是在譚竹梅教授的悉心指導(dǎo)和熱情關(guān)懷下完成的。譚老師淵博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)峻的治學(xué)態(tài)度及隨和的為人之道給我留下了難以磨滅的印象，這將使我終身受益 ,同時(shí)，譚老師在生活上也給了我極大的鼓勵(lì)和幫助。為此，我要對(duì)他致以最衷心的感謝 .在本科學(xué)習(xí)的四年中，我與同學(xué)建立了深厚的友誼，他們?cè)谖矣龅嚼щy時(shí)無私地伸出援助之手，對(duì)他們的幫助我特別感謝。最后，對(duì)關(guān)心、支持我的親人和老師致以最衷心的感謝。