| 致谢 | 第5-7页 |
| 摘要 | 第7-9页 |
| ABSTRACT | 第9-10页 |
| 目录 | 第11-14页 |
| 图目录 | 第14-17页 |
| 表目录 | 第17-18页 |
| 1 绪论 | 第18-32页 |
| 摘要 | 第18页 |
| 1.1 论文研究背景与意义 | 第18-19页 |
| 1.2 超精密位移测量技术研究现状 | 第19-27页 |
| 1.2.1 超精密位移测量传感器研究现状 | 第19-24页 |
| 1.2.2 多自由度位移的超精密测量方法研究现状 | 第24-26页 |
| 1.2.3 目前多自由度位移测量方法存在的问题与不足 | 第26-27页 |
| 1.3 位移测量信号细分处理方法研究现状 | 第27-29页 |
| 1.3.1 位移测量信号细分方法研究现状 | 第27-28页 |
| 1.3.2 目前的细分方法存在的问题与不足 | 第28-29页 |
| 1.4 论文主要研究内容与框架 | 第29-30页 |
| 1.5 本章小结 | 第30-32页 |
| 2 基于EPCDS的二维位移测量方法研究 | 第32-46页 |
| 摘要 | 第32页 |
| 2.1 引言 | 第32页 |
| 2.2 EPCDS测量原理 | 第32-36页 |
| 2.2.1 基于电容传感器的位移测量原理 | 第32-34页 |
| 2.2.2 EPCDS的一维位移测量原理 | 第34-36页 |
| 2.3 基于EPCDS的二维位移直接解耦测量方法 | 第36-40页 |
| 2.4 基于EPCDS的二维位移直接解耦测量方法实验研究 | 第40-45页 |
| 2.4.1 二维EPCDS测量系统构建 | 第40-42页 |
| 2.4.2 二维位移直接解耦测量系统实验研究 | 第42-44页 |
| 2.4.3 二维位移直接解耦测量系统实验误差讨论 | 第44-45页 |
| 2.5 本章小结 | 第45-46页 |
| 3 EPCDS边缘效应分析及计算模型建立 | 第46-56页 |
| 摘要 | 第46页 |
| 3.1 引言 | 第46页 |
| 3.2 电容传感器边缘效应分析及常见消减方法 | 第46-49页 |
| 3.2.1 边缘效应现象 | 第46-47页 |
| 3.2.2 消减边缘效应影响的常用方法 | 第47-49页 |
| 3.3 基于MAXWELL方程组的EPCDS计算模型 | 第49-52页 |
| 3.4 EPCDS波形误差模型及结构参数优化 | 第52-55页 |
| 3.4.1 EPCDS波形误差模型分析 | 第52-53页 |
| 3.4.2 EPCDS结构参数优化 | 第53-55页 |
| 3.5 本章小结 | 第55-56页 |
| 4 EPCDS的误差源分析及模型搭建 | 第56-67页 |
| 摘要 | 第56页 |
| 4.1 引言 | 第56页 |
| 4.2 EPCDS的误差源分析 | 第56-57页 |
| 4.3 计及误差影响的EPCDS计算模型 | 第57-64页 |
| 4.3.1 平面电容传感器极板不平行时的计算模型 | 第57-62页 |
| 4.3.2 旋转角位移θ_z对EPCDS测量精度的影响 | 第62-63页 |
| 4.3.3 倾角位移θ_x-θ_y以及Z向位移Z_(error)对EPCDS测量精度的影响 | 第63-64页 |
| 4.4 二维EPCDS的误差计算模型及解耦分析 | 第64-66页 |
| 4.5 本章小结 | 第66-67页 |
| 5 基于EPCDS的五自由度位移直接解耦测量方法 | 第67-83页 |
| 摘要 | 第67页 |
| 5.1 引言 | 第67-68页 |
| 5.2 五自由度EPCDS结构设计 | 第68-69页 |
| 5.3 五自由度位移测量的解耦原理 | 第69-74页 |
| 5.3.1 EPCDS电容量计算模型 | 第69-72页 |
| 5.3.2 五自由度位移的解耦计算 | 第72-74页 |
| 5.4 EPCDS的五自由度位移直接解耦仿真 | 第74-81页 |
| 5.4.1 存在旋转角位移θ_z的五自由度位移解耦仿真 | 第75-77页 |
| 5.4.2 存在倾角位移θ_x-θ_y的五自由度位移解耦仿真 | 第77-79页 |
| 5.4.3 存在多自由度误差的五自由度位移解耦仿真 | 第79-81页 |
| 5.5 本章小结 | 第81-83页 |
| 6 EPCDS信号采集与细分系统软硬件设计 | 第83-100页 |
| 摘要 | 第83页 |
| 6.1 引言 | 第83页 |
| 6.2 EPCDS五自由度位移直接解耦测量系统硬件研制 | 第83-89页 |
| 6.2.1 微弱电容信号的检出与放大 | 第84-86页 |
| 6.2.2 锁相互相关检测技术 | 第86-89页 |
| 6.3 抗干扰技术 | 第89-91页 |
| 6.3.1 干扰信号的来源 | 第89-90页 |
| 6.3.2 抗干扰的措施 | 第90-91页 |
| 6.4 X-Y方向大行程周期性信号细分方法研究 | 第91-95页 |
| 6.4.1 反正切相移细分原理 | 第92-93页 |
| 6.4.2 反正切相移细分方法波形误差量分析 | 第93-95页 |
| 6.5 基于虚拟仪器LABVIEW的软件系统实现 | 第95-99页 |
| 6.6 本章小结 | 第99-100页 |
| 7 基于EPCDS的五自由度位移测量系统构建与实验研究 | 第100-122页 |
| 摘要 | 第100页 |
| 7.1 基于EPCDS的五自由度位移测量系统构建 | 第100-102页 |
| 7.2 检测电路的稳定性实验 | 第102-104页 |
| 7.2.1 相移电路稳定性测试 | 第102-103页 |
| 7.2.2 检测电路输出稳定性实验 | 第103-104页 |
| 7.3 基于EPCDS的五自由度位移直接解耦测量系统实验研究 | 第104-120页 |
| 7.3.1 EPCDS输出信号波形变形误差实验 | 第104-107页 |
| 7.3.2 水平方向位移X-Y的解耦能力实验 | 第107-114页 |
| 7.3.3 倾角位移θ_x-θ_y的解耦实验 | 第114-117页 |
| 7.3.4 旋转角位移θ_z的解耦实验 | 第117-120页 |
| 7.4 本章小结 | 第120-122页 |
| 8 结论与展望 | 第122-125页 |
| 8.1 总结 | 第122-123页 |
| 8.2 展望 | 第123-125页 |
| 参考文献 | 第125-133页 |
| 攻读博士学位期间获得的科研成果及参加的科研项目 | 第133-134页 |
