华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2014, Vol. 42 ›› Issue (3): 104-110.doi: 10.3969/j.issn.1000-565X.2014.03.017
徐逢秋1 许流博2 楚梁1 陈少阳1 许贤泽1†
Xu Feng- qiu1 Xu Liu- bo2 Chu Liang1 Chen Shao- yang1 Xu Xian- ze1
摘要: 文中利用水与建筑材料介电常数差异很大的特点,设计了一款电容传感器用于墙体水管探测.基于空间静态电场的拉普拉斯方程建立了电容传感器的探测模型,通过松弛迭代进行解算,得到了传感器输出电容随被测水管位置的变化规律.文中还基于脉宽调制法设计电容传感器的测量电路,并利用模糊 PID 控制单元调节电路激励电压,以保证测量电路快速进入工作状态.针对该传感单元,设计了墙体中水管的中心检测算法.测量结果表明,PID 控制单元可以迅速、准确地完成测量电路激励电压调节,以使传感器适应不同的工作环境,系统能在120mm 厚度墙体内完成水管探测,并在70 mm 厚度墙体内可以完成中心定位.