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| 稿件标题： | 组合式差动圆柱面电容倾角传感器的输出特性研究 |
| 稿件作者： | 王福谦 |
| DOI： | 10.11809/bqzbgcxb2025.02.021 |
| 科学编辑： | 冯飞 博士（中国空气动力研究发展与中心 副教授） |
| 栏目名称： | 基础理论与应用研究 |
| 关键词： | 组合式；差动式；圆柱面；电容倾角传感器；边缘效应；保角变换法；格林函数法；数值模拟；输出特性 |
| 文章摘要： | 由于电容传感器极板的边缘效应，导致其存在有边缘附加电容，使其灵敏度降低并产生非线性，对传感器的输出特性产生影响。为了研究组合式差动圆柱面电容倾角传感器在计及边缘效应情况下的输出特性，将保角变换法、格林函数法和计算机数值模拟相结合，首先讨论组合式差动圆柱面电容器其中一组差动传感器的输出特性，指出改善该组传感器输出特性的途径，然后在该组传感器输出特性的基础上，研究组合式差动圆柱面电容倾角传感器的输出特性。理论分析和数值模拟结果表明，可通过5个途径来改善组合式差动圆柱面电容倾角传感器的输出特性：一是使转动与固定极板所对的圆心角相等；二是减小2个固定极板间隙所对的圆心角；三是增大转动、固定极板的半径并减小其差值；四是在转动、固定极板所对的圆心角相等的情形下，增大其圆心角的数值至π/2，使该传感器的测量范围增大至π/2；五是适度增加该组合传感器的单元数。该项研究不仅为在计及极板边缘效应情况下的电容传感器电容量的计算提供了一种新的方法，也消除了极板横向边缘效应对其输出特性的影响，提高了电容传感器的测量精度，为传感器的设计与研究提供了一种新的思路，在科研上具有一定的理论意义和实用价值。 |
| 稿件基金： | 四川省教育科研课题（SCJG20A275）；四川西南航空职业学院校级科研课题（XNHY-2024-ZD01）. |
| 引用本文格式： | 王福谦.组合式差动圆柱面电容倾角传感器的输出特性研究［J］.兵器装备工程学报，2025，46(2)：157-167. WANG Fuqian.Research on the output characteristics of a combined differential cylindrical capacitive tilt sensor［J］.Journal of Ordnance Equipment Engineering，2025，46(2)：157-167. |
| 刊期名称： | 2025年02期 |
| 出版时间： | 2025年2月 |
| 收稿日期： | 2024-01-16 |
| 修回日期： | 2024-03-04 |
| 录用日期： | 2024-04-29 |
| 上线时间： | 2025年2月28日 |
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