传感器技术在微量注射泵中的应用

如果用Vo表示各发射极电压的幅值，并取8路信号中的第1路信号的相位为参考值，则有：

其中φ0为V1的相角。
将上述各量及Ci(x)(i=1，2，…，8)代入以上两式，即得

可见，容栅传感器的输出电压是一频率与发射电压相同的正弦电压，其幅值在很小范围内变化，可近似看作一常数，而相位比V1超前了π／4+φ(x)。相位移 φ(x)可采用鉴相型测量电路测出，即可得到相对位移x，可见容栅传感器是一种相位跟踪型的位移传感器，这种传感器对输入信号的幅值变化不敏感，故具有较好的抗干扰能力。
在整个测量系统中，容栅传感器的主要作用是把机械位移量转变成电信号的相位变化量，然后送给测量电路进行数据处理。容栅传感器通过精密电压比较器 TLC354进行控制，由继电器供电，由CPU89C52提供所需的激励信号，同时接收其感应信号，并通过鉴相型电路测量出激励信号与感应信号的相位差，经过一系列的变化，即可得出活塞移动的长度距离。

2 光电开关
在设计中，为了兼容多个厂家的注射器，我们专门考虑了测量注射器直径的问题。最初是选用高精度的CCD光学传感器，但是考虑到主要的功能为检测注射器的直径，而不同型号的注射器直径具有阶跃性的特点，为了降低成本，我们将其换成了光电接近开关。