秦玉伟， 胡涛成

（1.渭南师范学院物理与电气工程学院，陕西渭南 714099； 2.天津工业大学 电气工程与自动化学院，天津 300387）

角度传感器广泛应用于仪器仪表制造、液体成分分析、厚度测量以及坡度检测等诸多领域［1-4］. 常见的角度传感器有非绕线电位器式、自整角机式、霍尔式、电解式、电容式等几类［5-8］. 电容式角度传感器具有结构简单、能耗低、动态响应速度快和稳定性好等优点［9-11］. 传统的电容角度传感器利用极板相对面积的改变实现角位移的测量，受外部环境影响大、输出线性度低；结构设计上，通常在传感器产生相对角位移的两块转动极板引出电极，测量角度范围受限，测量过程容易造成接触不良，引起电气故障［12-16］. 为了克服上述缺陷，设计了一种区别于传统的电容角度传感器，并采用CAV444芯片进行信号处理，可实现真正意义上的无接触式的角度测量，能够提高传感器的可靠性以及性价比，减少周围电路和工作环境的影响，延长传感器的使用寿命.

1 结构设计

传感器由极板A、极板B、转轴和屏蔽外壳等部分构成，其中A、B极板由特殊处理的两块覆铜板构成，且平行放置，极板间距极小. A、B极板阴影部分为覆铜，覆铜部分两个张角为90°扇形，其余部分经腐蚀处理，无覆铜，结构如图1所示.

图1 角度传感器结构Fig.1 Structure of the angle sensor

动极板A中心部分连接（连接点为M）电极线，其背部固定转轴并通过轴承连接；定极板B 固定在屏蔽外壳底部，中心部分不连接，两电极分别从其的两端引出. 传感器……