基于电容式传感测头的电容检测系统的设计

卢歆; 何明轩; 李源; 傅云霞; 汪红

doi:10.13873/j.1000-97872011.12.016

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基于电容式传感测头的电容检测系统的设计

设计与制造 | 更新时间：2025-09-11

- 基于电容式传感测头的电容检测系统的设计
- Design of capacitance detecting system based on capacitive sensing probe
- 传感器与微系统 2011年30卷第12期页码：95-97+101
- 作者机构：
  
  1. 上海市计量测试技术研究院
  2. 中国计量学院计量测试工程学院
  3. 上海交通大学微纳科学技术研究院微米/纳米加工技术重点实验室
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家质量监督检验检疫总局质检公益性行业科研专项基金资助项目（201110051）
- DOI：10.13873/j.1000-97872011.12.016
  中图分类号： TM938.8;TP212.1
- 纸质出版：2011
- 稿件说明：
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[1]卢歆,何明轩,李源,傅云霞,汪红.基于电容式传感测头的电容检测系统的设计[J].传感器与微系统,2011,30(12):95-97+101.

LU Xin1, HE Ming-xuan3, LI Yuan1, et al. Design of capacitance detecting system based on capacitive sensing probe[J]. 2011, 30(12): 95-97+101.
[1]卢歆,何明轩,李源,傅云霞,汪红.基于电容式传感测头的电容检测系统的设计[J].传感器与微系统,2011,30(12):95-97+101. DOI： 10.13873/j.1000-97872011.12.016.

LU Xin1, HE Ming-xuan3, LI Yuan1, et al. Design of capacitance detecting system based on capacitive sensing probe[J]. 2011, 30(12): 95-97+101. DOI： 10.13873/j.1000-97872011.12.016.

摘要

针对纳米尺寸测量领域的不同测量要求

尝试开发一种基于电容传感器的微触觉测头及其电容检测系统。阐述了测头的结构原理和电容传感器的工作原理

研制了基于电容传感器的微触觉测头。测头的测量原理表明:微小电容检测电路是整个电容检测系统的关键部分。该微小电容检测电路选用电容/数字转换器（CDC）AD7747芯片

分别编写了单片机与该芯片的I2C通信程序和单片机与上位机间的串行通信程序

实现了微小电容的采集和处理

简单进行了电容式传感测头的轴向性能的测试实验。实验表明:电容式微触觉测头的分辨率为0.02μm

重复性较好

证实了此电容式微触觉测头的可行性。

Abstract

A capacitive tactile probing system and the corresponding capacitance detecting system are developed to meet different measuring requirements.The principle of the probe and the capacitance sensor are illustrated.According to the measuring principle

the capacitance detecting circuit is the crucial component of the capacitive detecting system.Capacitance/digital converter（CDC）AD7747 chip is used in this circuit.The I2C communication procedure between MCU and AD7747 and the serial communication between MCU and host computer are compiled to realize the detecting and handle the data.The performance of Z-axis is test simply.Through analysis of the experiment data

the resolution of the capacitive sensing probe system achieves 0.02 μm and has a good repeatability.The possibility of the system is proved.

关键词

Keywords

references

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