计算电容式液位传感器结构仿真优化与信号转换技术
| 致谢 | 第6-7页 |
| 摘要 | 第7-8页 |
| abstract | 第8页 |
| 1 绪论 | 第14-24页 |
| 1.1 课题的目的与意义 | 第14-15页 |
| 1.2 课题的研究现状 | 第15-23页 |
| 1.2.1 电容式液位传感器的研究现状 | 第15-17页 |
| 1.2.2 计算电容理论与技术的研究现状 | 第17-19页 |
| 1.2.3 电容传感器结构仿真优化的研究现状 | 第19-20页 |
| 1.2.4 微弱电容信号转换技术的研究现状 | 第20-23页 |
| 1.3 课题的主要研究内容 | 第23-24页 |
| 2 计算电容式液位传感器的总体方案研究 | 第24-31页 |
| 2.1 计算电容式液位传感器概述 | 第24-27页 |
| 2.1.1 液位测量模型 | 第24-25页 |
| 2.1.2 传感器结构设计 | 第25-27页 |
| 2.2 研究方案分析与设计 | 第27-29页 |
| 2.2.1 结构仿真优化的方案设计 | 第27-28页 |
| 2.2.2 信号转换技术的方案设计 | 第28-29页 |
| 2.2.3 传感器特性实验的方案设计 | 第29页 |
| 2.3 课题关键问题的分析与实现 | 第29-30页 |
| 2.4 本章小结 | 第30-31页 |
| 3 计算电容式液位传感器结构仿真优化的研究 | 第31-51页 |
| 3.1 基于ANSYS的静电场有限元分析原理 | 第31-32页 |
| 3.2 传感器有限元模型及优化指标的建立 | 第32-33页 |
| 3.3 静电场有限元仿真实现 | 第33-36页 |
| 3.3.1 建立几何模型 | 第33-34页 |
| 3.3.2 网格剖分 | 第34页 |
| 3.3.3 加载边界条件及求解 | 第34-35页 |
| 3.3.4 后处理 | 第35-36页 |
| 3.4 单一结构参数的仿真分析 | 第36-48页 |
| 3.4.1 屏蔽层 | 第36页 |
| 3.4.2 极板间隙张角 | 第36-39页 |
| 3.4.3 石英管内半径 | 第39-42页 |
| 3.4.4 石英管厚度 | 第42-45页 |
| 3.4.5 屏蔽层与极板间距 | 第45-48页 |
| 3.5 多个结构参数的综合正交试验设计 | 第48-50页 |
| 3.6 本章小结 | 第50-51页 |
| 4 计算电容式液位传感器信号转换技术的研究 | 第51-63页 |
| 4.1 传感器信号转换原理 | 第51-52页 |
| 4.2 信号转换硬件电路设计 | 第52-58页 |
| 4.2.1 电容信号转换模块 | 第52-56页 |
| 4.2.2 内外部补偿测量电路 | 第56-58页 |
| 4.3 信号转换软件程序设计 | 第58-62页 |
| 4.3.1 信号转换主程序 | 第58-59页 |
| 4.3.2 寄存器配置 | 第59-61页 |
| 4.3.3 上位机软件 | 第61-62页 |
| 4.4 本章小结 | 第62-63页 |
| 5 传感器特性实验及仿真验证 | 第63-72页 |
| 5.1 液位测量可行性实验 | 第63-66页 |
| 5.2 仿真验证实验 | 第66-68页 |
| 5.2.1 仿真与实验的一致性验证 | 第66-67页 |
| 5.2.2 优化后传感器的灵敏度验证 | 第67-68页 |
| 5.3 电容信号转换实验 | 第68-71页 |
| 5.4 本章小结 | 第71-72页 |
| 6 总结与展望 | 第72-74页 |
| 6.1 总结 | 第72-73页 |
| 6.2 创新点 | 第73页 |
| 6.3 展望 | 第73-74页 |
| 参考文献 | 第74-78页 |
| 附录A TH2617型电容测量仪测试报告 | 第78-82页 |
| 作者简介 | 第82-83页 |
