谐波抑制绝对位置传感器

定位误差降至1/7

该电容式传感器通过正弦电极高度调制抑制四次谐波误差，使粗测组件能直接实现绝对定位。

Pu, Hongji · 刘小康 · Yu, Zhicheng · 彭凯 · Wang, Hewen

IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement 2025

参数信息

绝对定位最大允许误差

±0.254 μm

粗测组件误差降低倍数

1/7

技术优势

可直接绝对定位

粗测组件在抑制谐波误差后单独给出绝对位置，不必依赖增量式通道拼接或累加。

四次谐波抵消

把粗测组件分成空间相移π/4的两路，二者四次谐波误差等幅反号，平均后该谐波被完全消除。

误差降至1/7

实测粗测组件测量误差约为优化前的1/7，谐波抑制手段本身不涉及复杂光路或精密装调。

应用场景

• 精密位移测量：在200 mm行程内直接给出亚微米绝对位置，替代激光干涉仪加增量光栅的组合。
• 机床定位：将粗测组件误差降至1/7后直接绝对定位，省去回零和增量累积环节。
• 机器人关节反馈：PCB工艺的电容传感器可直接嵌入关节，绝对位置输出避免多圈编码器的掉电丢步。