| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 第1章 绪论 | 第9-15页 |
| 1.1 课题研究背景与意义 | 第9-11页 |
| 1.2 电容传感器国内外研究现状 | 第11-12页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第11-12页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第12页 |
| 1.3 课题的研究内容和结构安排 | 第12-13页 |
| 1.4 论文的结构安排 | 第13-15页 |
| 第2章 电容测微仪测头设计 | 第15-35页 |
| 2.1 引言 | 第15页 |
| 2.2 电容传感器的工作原理 | 第15-22页 |
| 2.2.1 变极距型电容位移传感器 | 第15-17页 |
| 2.2.2 变介电常数型电容位移传感器 | 第17-19页 |
| 2.2.3 普通变面积型电容位移传感器 | 第19-20页 |
| 2.2.4 差动式变面积型电容位移传感器 | 第20-22页 |
| 2.3 电容测微仪的测头制作和注意事项 | 第22-23页 |
| 2.3.1 选材与加工 | 第22页 |
| 2.3.2 边缘效应 | 第22-23页 |
| 2.4 变面积型电容测微仪测头设计 | 第23-28页 |
| 2.4.1 电容测头设计思路 | 第23-25页 |
| 2.4.2 第一代变面积型电容测微仪测头设计 | 第25页 |
| 2.4.3 测头具体工作方式 | 第25-26页 |
| 2.4.4 测头电容与位移关系 | 第26页 |
| 2.4.5 成品展示与分析 | 第26-28页 |
| 2.5 变面积型差动式多层环形电容测微仪测头设计 | 第28-32页 |
| 2.5.1 测头具体工作方式 | 第29页 |
| 2.5.2 测头电容与位移关系 | 第29-30页 |
| 2.5.3 成品展示与分析 | 第30-32页 |
| 2.6 第二代变面积型差动式多层环形电容测微仪测头设计 | 第32-33页 |
| 2.7 本章小结 | 第33-35页 |
| 第3章 电容测微仪硬件电路设计 | 第35-55页 |
| 3.1 引言 | 第35页 |
| 3.2 系统总体设计 | 第35-36页 |
| 3.3 数据采集模块整体结构设计 | 第36-44页 |
| 3.3.1 基于CAV444的电容电压转换集成电路 | 第36-37页 |
| 3.3.2 CAV444封装及引脚介绍 | 第37-38页 |
| 3.3.3 CAV444集成电路特点 | 第38页 |
| 3.3.4 CAV444电容电压转换集成电路原理 | 第38-40页 |
| 3.3.5 CAV444电路调试软件 | 第40-42页 |
| 3.3.6 差分放大集成电路芯片AM411 | 第42-44页 |
| 3.4 数据处理模块设计 | 第44-47页 |
| 3.4.1 数据处理模块前置放大器 | 第44-45页 |
| 3.4.2 数据处理模块微处理器选择 | 第45-47页 |
| 3.5 STM32基本模块电路设计 | 第47-49页 |
| 3.5.1 电源电路设计 | 第47-48页 |
| 3.5.2 外置存储电路设计 | 第48页 |
| 3.5.3 USB程序下载电路设计 | 第48-49页 |
| 3.6 温度检测电路 | 第49-50页 |
| 3.7 串口通信电路设计 | 第50-51页 |
| 3.8 液晶显示模块设计 | 第51-52页 |
| 3.9 本章小结 | 第52-55页 |
| 第4章 电容测微仪软件设计 | 第55-69页 |
| 4.1 引言 | 第55页 |
| 4.2 软件开发环境介绍 | 第55-58页 |
| 4.2.1 主程序开发软件平台Keil | 第55-56页 |
| 4.2.2 PC端软件开发平台Visual Basic 6.0 | 第56-58页 |
| 4.3 μC/OS-II操作系统 | 第58-61页 |
| 4.3.1 μC/OS-II的移植 | 第59-61页 |
| 4.4 数据采集模块程序设计 | 第61-65页 |
| 4.4.1 主程序设计 | 第61-62页 |
| 4.4.2 A/D转换子程序设计 | 第62页 |
| 4.4.3 温度采集子程序设计 | 第62-63页 |
| 4.4.4 液晶显示子程序设计 | 第63-64页 |
| 4.4.5 键盘扫描子程序设计 | 第64-65页 |
| 4.5 电容位移传感器PC端界面设计 | 第65-66页 |
| 4.6 压电陶瓷驱动电源PC端控制软件设计 | 第66-67页 |
| 4.7 本章小结 | 第67-69页 |
| 第5章 实验测试与性能分析 | 第69-89页 |
| 5.1 引言 | 第69页 |
| 5.2 实验夹具设计 | 第69-71页 |
| 5.3 电容传感器标定实验设计 | 第71-73页 |
| 5.4 线性度实验 | 第73-84页 |
| 5.4.1 MATLAB最小二乘法拟合曲线 | 第73-75页 |
| 5.4.2 量程的确定 | 第75-81页 |
| 5.4.3 大量程线性度分析 | 第81-82页 |
| 5.4.4 纳米位移线性度分析 | 第82-84页 |
| 5.5 迟滞分析 | 第84-86页 |
| 5.6 重复测量精度分析 | 第86-87页 |
| 5.7 本章小结 | 第87-89页 |
| 第6章 总结与展望 | 第89-91页 |
| 6.1 总结 | 第89-90页 |
| 6.2 展望 | 第90-91页 |
| 参考文献 | 第91-97页 |
| 致谢 | 第97-99页 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文和研究成果 | 第99页 |
