CN114234781B

CN114234781B - 一种信息感知与被测部件融合的容栅式位移测试装置

Info

Publication number: CN114234781B
Application number: CN202111482172.3A
Authority: CN
Inventors: 陈昌鑫; 王珲; 赵亮; 张昆; 马铁华
Original assignee: North University of China
Current assignee: North University of China
Priority date: 2021-12-07
Filing date: 2021-12-07
Publication date: 2023-08-22
Anticipated expiration: 2041-12-07
Also published as: CN114234781A

Abstract

本发明公开了一种信息感知与被测部件融合的容栅式位移测试装置，该装置包括信息感知结构和数字化测试电路；所述信息感知结构包括：动栅轴和静栅环，动栅轴由轴向运动部件与轴向运动部件外侧的绝缘层组成，静栅环与智能装备的固定部件刚性连接，轴向运动部件是智能装备直线往复运动的功能部件，同时也是被测试部件；所述数字化测试电路包括稳压电路、模拟开关、电容数字化模块、MCU、协议转换模块及光电转换模块。本发明装置可用于机械装备的机械进给结构位移测试，对狭小紧凑空间下信息感知与被测运动部件融合的位移测试具有重要意义。

Description

一种信息感知与被测部件融合的容栅式位移测试装置

技术领域

本发明涉及一种信息感知与被测部件融合的容栅式位移测试装置，属于动力机械装置位移测试领域。

背景技术

近年来，信息技术与智能装备制造技术深度融合的电气化智能化装备快速发展，智能装备运行状态信息感知对于智能装备的在线运维、寿命预测和健康管理日益重要。位移是智能装备直线往复运动部件的重要动态参数，在智能装备结构紧凑、电磁环境复杂情况下轴向运动部件位移的准确测试对于智能装备的智能控制尤为重要。位移传感器种类众多，但是在狭小紧凑空间下LVDT位移传感器安装受限，油污环境下光栅传感器应用受限，随轴运动的信息感知部分供电困难条件下电感式位移传感器、霍尔式位移传感器和电阻应变式位移传感器应用受限。

为了克服现有位移传感器不能在狭小紧凑空间环境下与被测试部件有效融为一体的测试问题，本发明提供一种信息感知与被测部件融合的容栅式位移测试装置。

发明内容

本发明旨在提供一种信息感知与被测部件融合的容栅式位移测试装置，用于智能装备轴向运动部件的位移测试。

本发明所述的轴向运动部件是智能装备直线往复运动的功能部件，本发明将轴向运动部件作为信息感知结构的一部分，在轴向运动部件上设置半径规律性变化的环形凹槽结构、并设置绝缘层填充凹槽实现轴向位移传感，实现了信息感知与功能部件融合；当设置有轴向运动部件凹槽并在轴向运动部件外侧包覆有绝缘层的动栅轴相对于静栅环直线往复运动时候，静栅环与静栅环正对的轴向运动部件凹槽间的间距发生变化并且静栅环正对的绝缘层的厚度同时变化，从而引起静栅环与轴向运动部件构成的、与轴向位移相关的电容变化；在轴向运动部件L区域设置节和段，每一节设置标志段（标志段的半径与L区域内任一段的半径不相等），而且任意一节内任意两段的半径不相等，采用这样编码的方式实现动栅轴相对于静栅环移动过程中轴向运动部件运动位置解算。

本发明提供了一种信息感知与被测部件融合的容栅式位移测试装置，该装置包括信息感知结构和数字化测试电路；

所述信息感知结构包括：动栅轴和静栅环，动栅轴由轴向运动部件与轴向运动部件外侧的绝缘层组成，静栅环与智能装备的固定部件刚性连接，轴向运动部件是智能装备的运动部件或者轴向运动部件与智能装备的运动部件刚性连接；绝缘层用于填充轴向运动部件上的凹槽，使动栅轴表面光滑、耐磨损、增大轴向运动部件和静栅环之间的介电常数，而且实现轴向运动部件和静栅环之间的绝缘；动栅轴置于静栅环的内侧，动栅轴和静栅环同轴心配合，优选间隙配合（动栅轴与静栅环之间可有间隙也可不留间隙），静栅环内表面与动栅轴外表面的距离在公差范围内一致，动栅轴可以是圆柱状的轴，也可以是矩形杆；动栅轴相对于静栅环在L区域内直线往复运动（其中动栅轴的长度大于等于L），轴向运动部件和静栅环形成电容，电容值与轴向运动部件相对于静栅环运动的直线位移相关。

轴向运动部件的L区域沿轴向均分为m节，m≥1的自然数，第i节记为A_i，其中1≤i≤m，每一节都均分为n段，n≥1的自然数，第i节A_i的第j段记为的A_ij，其中1≤j≤n；轴向运动部件任意一段A_ij的长度与静栅环沿轴向的长度一致，设为l；

圆柱状动栅轴的半径为R，在轴向运动部件的L区域的每一段都设置与轴向运动部件同轴心的环形凹槽，环形凹槽采用车削加工，任意一段A_ij的半径为r _ij，其中r _ij＜R；任意一段A_ij的环形凹槽深度最大值max(R-r _ij)＜l；

当m≥2时，A_(i-1)n与A_i1的半径不一致，其中2≤i≤m，也即任意一节的第一段与前一节的最后一段半径不相等；

当m≥2时，取A_i节的第k段A_ik作为A_i节的标志段，其中2≤i≤m，1≤k≤n，m个标志段中的任意一个标志段A_ik的半径r _ik在L区域具有唯一性，也即在L区域任意一节的标志段的半径与L区域任意一段的半径都不相等，以实现轴向运动部件相对于静栅环移动时候第i节的唯一标识；当n≥2时，任意一节A_i内的任意两段的半径不相等，以实现轴向运动部件相对于静栅环移动时候A_i节内任意一段的唯一标识；从而实现轴向运动部件相对于静栅环移动时候任意一段A_ij（第i节的第j段）的唯一标识。

静栅环的外侧设有金属壳体，静栅环与金属壳体之间设有用于绝缘的绝缘垫圈；金属壳体内部是空腔结构，金属壳体腔体内部置入数字化测试电路，间隙填充绝缘填充物（优选填充环氧树脂），金属壳体其中一个面上设有金属端盖，金属端盖用于密封金属壳体（金属端盖与金属壳体均为金属材质，优选但不限于不锈钢或铝材质，以保护内部结构及屏蔽外界电磁干扰），金属端盖与金属壳体采用螺栓连接，金属端盖与金属壳体之间的缝隙采用电磁密封衬垫的密封方式（优选的在密封环境下使用导电橡胶）；

进一步地，静栅环与金属壳体之间设置的绝缘垫圈优选橡胶或者PVC，但不限于橡胶或者PVC材料，采用绝缘且能减小旁路电容的材料即可；优选的，静栅环与绝缘垫圈的连接方式优先采用粘接或者螺钉连接、金属壳体与绝缘垫圈的连接方式优先采用粘接或者螺钉连接；

动栅轴的绝缘层可选用橡胶、PVC、搪瓷等绝缘材料的一种，绝缘层具有耐磨、与金属接触密封性好、不导电的特点；

静栅环与轴向运动部件选用金属材质，优选但不限于不锈钢材料，可作为电容两极板的金属导体即可。

轴向运动部件作为电容的一极接地，连接电容数字化接线端子B；静栅环作为电容的另一极，连接静栅环的测试线穿过绝缘垫圈至金属壳体腔体内部，测试线连接电容数字化接线端子A；金属壳体和金属端盖接地，达到金属壳体腔体内的数字化测试电路屏蔽的效果；连接静栅环和电容数字化接线端子A的测试线是金属导线。

在金属壳体除与绝缘垫圈接触的侧面中任何一个侧面上，设置有电源接线端子正（+）和负（-）、协议转换接线端子C和D、光纤接线端子E；电容数字化接线端子B与电源接线端子负（-）连接。

数字化测试电路由稳压电路、模拟开关、电容数字化模块、MCU、协议转换模块与光电转换模块组成；

当动栅轴相对静栅环直线运动时候，设置有凹槽的轴向运动部件的A_ij与静栅环间的间距d ₁发生变化、A_i（j-1）与静栅环间的间距d ₂发生变化、静栅环正对的绝缘层厚度变化，从而引起轴向运动部件与静栅环形成电容的电容值变化。

电源接线端子正（+）和负（-）通过金属导线接入外部电源（例如：24VDC或者220VAC），用于数字化测试电路的供电；稳压电路使输入电压稳定在5V（或3.3V），通过金属导线连接电容数字化模块、MCU、模拟开关供电，并通过MCU控制模拟开关间接控制给协议转换模块与光电转换模块供电，从而达到模式切换的效果；

在稳压电路给电容数字化模块、模拟开关、MCU、协议转换模块与光电转换模块供电状态下，电容数字化模块将电容值数字化后传给MCU，MCU将接收到的数据进行处理后输出位移量（MCU同时控制电容数字化模块与模拟开关，并通过模拟开关间接切换控制协议转换模块与光电转换模块输出位移量）。

协议转换接线端子C和D通过屏蔽线连接智能装备的上位机，数字化测试电路的协议转换模块输出的位移信号通过协议转换接线端子C和D、屏蔽线传输至智能装备的上位机；光纤接线端子E通过光纤连接智能装备的上位机，数字化测试电路的光电转换模块输出的位移信号通过光纤接线端子E、光纤传输至智能装备的上位机；光纤作为屏蔽线传输的冗余备份或者两种传输方式任选一种使用。

本发明的有益效果：

（1）轴向运动部件作为信息感知结构的一部分，通过智能装备的金属结构接地，轴向运动部件上的信息感知结构没有直接电源供电，解决了直线往复运动部件上传感器供电困难的问题；

（2）金属壳体的腔体内部置入数字化测试电路，将轴向运动部件和静栅环形成的与轴向位移相关的电容在金属屏蔽结构内部数字化，提高了测试信号传输过程的抗干扰能力。

附图说明

图1为本发明信息感知与被测部件融合的容栅式位移测试装置装配结构示意图。

图2为本发明信息感知与被测部件融合的容栅式位移测试装置全剖结构示意图。

图3为本发明动栅轴与静栅环结构示意图。

图4为本发明轴向运动部件的结构示意图。

图5为本发明轴向运动部件的第m节A_m结构示意图。

图6位本发明静栅环结构示意图。

图7为本发明数字化测试电路结构框图。

图8为本发明轴向运动部件的一个实例（2节、每节10段）示意图。

图中：1-金属端盖，2-金属壳体，3-螺栓，4-绝缘填充物，5-数字化测试电路，6-测试线，7-动栅轴，8-绝缘垫圈，9-静栅环，10-轴向运动部件，11-绝缘层，“+”“-”为电源接线端子正和负，A和B为电容数字化接线端子，C和D为协议转换接线端子，E为光纤接线端子。

具体实施方式

为使本发明目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

下面结合附图对本发明所述的信息感知与被测部件融合的容栅式位移测试装置进行详细的说明。

实施例1：

如图1~8所示，一种信息感知与被测部件融合的容栅式位移测试装置，由信息感知结构、数字化测试电路组成。

信息感知结构由动栅轴7和静栅环9组成，动栅轴7由轴向运动部件10与轴向运动部件外侧的绝缘层11组成，静栅环9与智能装备的固定部件刚性连接，轴向运动部件10是智能装备的运动部件或者轴向运动部件10与智能装备的运动部件刚性连接；动栅轴7置于静栅环9的内侧，动栅轴7和静栅环9同轴心配合（优选的，间隙配合），动栅轴7相对于静栅环9在L区域内直线往复运动（其中动栅轴7的长度大于等于L），轴向运动部件10和静栅环9形成电容，电容值与轴向运动部件10相对于静栅环9运动的直线位移相关。

进一步地，动栅轴7可以是圆柱状的轴，也可以是矩形杆，甚至横截面是三角形、或者星型、或者椭圆形的规则形状的杆，满足动栅轴7和静栅环9同轴心间隙配合，且动栅轴7外表面平整光滑，任意横截面沿轴心几何对称，且静栅环9内表面与动栅轴7外表面的距离在公差范围内一致即可。

以半径为R的圆柱状动栅轴7为例，动栅轴7由轴向运动部件10和绝缘层11组成，绝缘层11包覆在轴向运动部件10的外侧。

轴向运动部件10的L区域沿轴向均分为m节，m≥1的自然数，第i节记为A_i，其中1≤i≤m，每一节都均分为n段，n≥1的自然数，第i节A_i的第j段记为的A_ij，其中1≤j≤n；轴向运动部件10任意一段A_ij的长度与静栅环9沿轴向的长度一致，设为l；

在轴向运动部件10的L区域的每一段都设置与轴向运动部件10同轴心的环形凹槽，环形凹槽采用车削加工，任意一段A_ij的半径为r _ij，其中r _ij＜R；任意一段A_ij的环形凹槽深度最大值max(R-r _ij)＜l；

当m≥2时，取A_i节的第k段A_ik作为A_i节的标志段，其中2≤i≤m，1≤k≤n，m个标志段中的任意一个标志段A_ik的半径r _ik在L区域具有唯一性，也即在L区域任意一节的标志段的半径与L区域任意一段的半径都不相等，以实现轴向运动部件10相对于静栅环9移动时候第i节的唯一标识；当n≥2时，任意一节A_i内的任意两段的半径不相等，以实现轴向运动部件10相对于静栅环9移动时候A_i节内任意一段的唯一标识；从而实现轴向运动部件10相对于静栅环9移动时候任意一段A_ij（第i节的第j段）的唯一标识。

也即，轴向运动部件10的L区域共有m节，任意一节有n段（其中1个标志段和另外n- 1个段），也即L区域m个标志段的半径各不相等、且不等于L区域任意一段的半径；任意一节内，任意两段的半径不相等；任意两节内，除标志段外其余各段的半径可以与另外一节的某一段半径相等，也可以不等。

绝缘层11用于填充轴向运动部件10上的凹槽，使动栅轴7表面光滑、耐磨损、增大动栅轴7和静栅环9之间的介电常数，而且实现轴向运动部件10和静栅环9之间的绝缘；具体实施时候，动栅轴7的绝缘层11可选用橡胶、PVC、搪瓷等绝缘材料的一种，绝缘层11具有耐磨、与金属接触密封性好、不导电的特点。

如图8所示，在具体实施实例中可以包括但不限于以下实施方式：

（1）将轴向运动部件10的L区域均分为m节（m≥1，且m为自然数），由A₁至A_m连续组成，每一节均分为n段（n≥1，且n为自然数），每一节的第一段A₁₁、A₂₁……A_(m-1)1、A_m1作为标志段，任意一段A_i1的半径r_i1均不相等（1≤i≤m），以实现L区域内任意一节的位移标识。具体实施时候标志段可以是每一节内任意一段。

（2）第一节A₁除标志段A₁₁外，A₁₂至A_1n凹槽半径阶梯递增，即：r _ij=r _i（j-1）+△r；第二节A₂除标志段A₂₁外，A₂₂至A_2n凹槽半径阶梯递减，即：r _ij=r _i（j-1）-△r；以此规律类推，奇数节除标志段外的连续各段凹槽半径阶梯递增，偶数节除标志段外的连续各段凹槽半径阶梯递减。或者在具体实施实例中第一节A₁除标志段A₁₁外，A₁₂至A_1n凹槽半径阶梯递减，即：r _ij=r _i（j-1）-△r；第二节A₂除标志段A₂₁外，A₂₂至A_2n凹槽半径阶梯递增，即：r _ij=r _i（j-1）+△r；以此规律类推，奇数节除标志段外的连续各段凹槽半径阶梯递减，偶数节除标志段外的连续各段凹槽半径阶梯递增。具体实施时候连续各段凹槽半径也可以不按照阶梯递增或阶梯递减，满足任意两段凹槽半径不相等即可。

（3）当轴向运动部件的凹槽按照方式（1）和（2）设计以后，节的标志段和节内其他段凹槽半径的数字编码规律变化实现了轴向运动部件L区域内任意一段的唯一标识；当动栅轴7相对于静栅环9运动时候，如图3所示，设置有凹槽的轴向运动部件10的A_ij与静栅环9间的间距d ₁发生变化、设置有凹槽的轴向运动部件10的A_i（j-1）与静栅环9间的间距d ₂发生变化、静栅环9正对的绝缘层11厚度变化，从而引起轴向运动部件10与静栅环9形成电容的电容值变化。

具体实施时候，静栅环9的长度与轴向运动部件10上的任意一段A_ij（1≤i≤m，1≤j≤n）的长度l相等；为保证电容的测试效果，具体实施时候，静栅环9的轴向长度l和静栅环9与轴向运动部件10的间距满足l≥10d ₁且l≥10d ₂。

有一种特殊实施案例，轴向运动部件10的L区域只由一节构成，这一节均分为n段（n≥1而且为自然数），任意两段的半径各不相等，这种设计的优点在于轴向运动部件10相对于静栅环9轴向运动时候，轴向运动部件10与静栅环9构成的电容与轴向位移唯一对应，不需要标志位，缺点在于狭小紧凑空间环境静栅环长度有限条件下轴向运动部件的L区域长度有限。

静栅环9的外侧设有金属壳体2，静栅环9与金属壳体2之间设有用于绝缘的绝缘垫圈8；

金属壳体2内部是空腔结构，金属壳体2腔体内部置入数字化测试电路5，间隙填充绝缘填充物4（优选填充环氧树脂），金属壳体2其中一个面上设有金属端盖1，金属端盖1用于密封金属壳体2（金属端盖1与金属壳体2均为金属材质，优选不锈钢或铝材质，以保护内部结构及屏蔽外界电磁干扰），金属端盖1与金属壳体2采用螺栓3连接，金属端盖1与金属壳体2之间的缝隙采用电磁密封衬垫的密封方式（优选的在密封环境下使用导电橡胶）；

进一步地，静栅环9与金属壳体2之间设置的绝缘垫圈8优选橡胶或者PVC，但不限于橡胶或者PVC材料，采用绝缘且能减小旁路电容的材料即可；优选的，静栅环9与绝缘垫圈8的连接方式优先采用粘接或者螺钉连接、金属壳体2与绝缘垫圈8的连接方式优先采用粘接或者螺钉连接；

静栅环9与轴向运动部件10选用金属材质，优选但不限于不锈钢材料，可作为电容两极板的金属导体即可。

轴向运动部件10作为电容的一极，连接电容数字化接线端子B；静栅环9作为电容的另一极，连接静栅环的测试线6穿过绝缘垫圈8至金属壳体2腔体内部，测试线6连接电容数字化接线端子A；金属壳体2和金属端盖1接地，达到金属壳体2腔体内的数字化测试电路5屏蔽的效果；测试线6为金属导线。

在金属壳体2除与绝缘垫圈8接触的侧面中任意一个侧面上，设置有电源接线端子正（+）和负（-）、协议转换接线端子C和D、光纤接线端子E；电容数字化接线端子B与电源接线端子负（-）连接。

数字化测试电路5由稳压电路、模拟开关、电容数字化模块、MCU、协议转换模块与光电转换模块组成；

具体实施过程中，所述稳压电路可选择LM7805、MC7805、LM1117、LM2576、LM2940、LM2941和MC34063其中的一种或者具有稳压功能即可；所述的模拟开关可选择TL182C、AD7510、AD7511、AD7512、CD4066、AD7501和AD7503其中的一种或者具有模拟开关的功能即可；所述电容数字化模块可选择AD7745、AD7746、PCAP01和FDC1004其中的一种或者具有将电容转换为数字量功能即可；所述的MUC可选择MSP430系列、STM32系列、AVR系列、51系列、PIC系列、M68HC系列其中的一种或者其他单片机；所述的协议转换模块可选择RS-232、RS-485、RS-422其中的一种或者其他总线协议；所述的光电转换模块可选择CWDM4QFSP28、QSFP28SR4、QSFP28LR4、QSFP28PSM4、QSFP28CWDM4和QSFP28ER4其中的一种或者其他具有光电转换功能即可。

具体实施过程中，电源接线端子正（+）和负（-）通过金属导线接入外部电源（例如：24VDC或者220VAC），用于数字化测试电路5的供电；稳压电路使输入电压稳定在5V（或3.3V），通过金属导线连接电容数字化模块、MCU、模拟开关供电，并通过MCU控制模拟开关间接控制给协议转换模块与光电转换模块供电，从而达到数据传输模式切换的效果；

如图3所示，当动栅轴7相对静栅环9直线运动时候，设置有凹槽的轴向运动部件10的A_ij与静栅环9间的间距d ₁发生变化、A_i（j-1）与静栅环9间的间距d ₂发生变化、静栅环9正对的绝缘层11厚度变化，从而引起轴向运动部件10与静栅环9形成电容的电容值变化。

协议转换接线端子C和D通过屏蔽线连接智能装备的上位机，数字化测试电路5的协议转换模块输出的位移信号通过协议转换接线端子C和D、屏蔽线传输至智能装备的上位机；光纤接线端子E通过光纤连接智能装备的上位机，数字化测试电路5的光电转换模块输出的位移信号通过光纤接线端子E、光纤传输至智能装备的上位机；具体实施时候，光纤作为屏蔽线传输的冗余备份或者两种传输方式任选一种使用。

Claims

1.一种信息感知与被测部件融合的容栅式位移测试装置，其特征在于：包括信息感知结构和数字化测试电路；所述信息感知结构包括：动栅轴和静栅环，动栅轴由轴向运动部件与轴向运动部件外侧的绝缘层组成，绝缘层用于填充轴向运动部件上的凹槽，使动栅轴表面光滑、耐磨损、增大轴向运动部件和静栅环之间的介电常数，而且实现轴向运动部件和静栅环之间的绝缘；静栅环与智能装备的固定部件刚性连接，轴向运动部件是智能装备的运动部件或者轴向运动部件与智能装备的运动部件刚性连接；动栅轴置于静栅环的内侧，动栅轴和静栅环同轴心间隙配合，动栅轴相对于静栅环在L区域内直线往复运动，其中动栅轴的长度≥L，轴向运动部件和静栅环形成与直线位移相关的电容；所述数字化测试电路包括稳压电路、模拟开关、电容数字化模块、MCU、协议转换模块及光电转换模块；

当m≥2时，取A_i节的第k段A_ik作为A_i节的标志段，其中2≤i≤m，1≤k≤n，m个标志段中的任意一个标志段A_ik的半径r _ik在L区域具有唯一性，也即在L区域任意一节的标志段的半径与L区域任意一段的半径都不相等，以实现轴向运动部件相对于静栅环移动时候第i节的唯一标识；当n≥2时，任意一节A_i内的任意两段的半径不相等，以实现轴向运动部件相对于静栅环移动时候A_i节内任意一段的唯一标识；从而实现轴向运动部件相对于静栅环移动时候任意一段A_ij的唯一标识。

2.根据权利要求1所述的信息感知与被测部件融合的容栅式位移测试装置，其特征在于：静栅环的外侧设有金属壳体，静栅环与金属壳体之间设有绝缘垫圈；金属壳体内部是空腔结构，金属壳体腔体内部置入数字化测试电路，间隙填充绝缘填充物，金属壳体其中一个面上设有金属端盖，金属端盖用于密封金属壳体，金属端盖与金属壳体采用螺栓连接，金属端盖与金属壳体之间的缝隙采用电磁密封衬垫的密封方式。

3.根据权利要求2所述的信息感知与被测部件融合的容栅式位移测试装置，其特征在于：所述绝缘垫圈为橡胶或者PVC；静栅环与绝缘垫圈的连接方式采用粘接或者螺钉连接，金属壳体与绝缘垫圈的连接方式采用粘接或者螺钉连接；静栅环和轴向运动部件为金属材质，作为电容两极板的导体。

4.根据权利要求1所述的信息感知与被测部件融合的容栅式位移测试装置，其特征在于：动栅轴的绝缘层为橡胶、PVC、搪瓷中的一种，静栅环与动栅轴采用同轴心间隙配合而且静栅环内表面与动栅轴外表面的距离在公差范围内一致。

5.根据权利要求1所述的信息感知与被测部件融合的容栅式位移测试装置，其特征在于：轴向运动部件作为电容的一极，连接电容数字化接线端子B；静栅环作为电容的另一极，连接静栅环的测试线穿过绝缘垫圈至金属壳体腔体内部，连接电容数字化接线端子A；金属壳体和金属端盖接地，达到金属壳体腔体内的数字化测试电路屏蔽的效果；连接静栅环和电容数字化接线端子A的测试线是金属导线；

在金属壳体除与绝缘垫圈接触的侧面中任意一个侧面上，设置有电源接线端子正和负、协议转换接线端子C和D、光纤接线端子E；电容数字化接线端子B与电源接线端子负连接。

6.根据权利要求1所述的信息感知与被测部件融合的容栅式位移测试装置，其特征在于：电源接线端子正和负通过金属导线接入24VDC或者220VAC外部电源，用于数字化测试电路的供电；稳压电路使输入电压稳定在5V或3.3V，通过金属导线连接电容数字化模块、MCU、模拟开关供电，并通过MCU控制模拟开关间接控制给协议转换模块与光电转换模块供电，从而达到模式切换的效果；

在稳压电路给电容数字化模块、模拟开关、MCU、协议转换模块与光电转换模块供电状态下，电容数字化模块将电容值数字化后传给MCU；MCU同时控制电容数字化模块与模拟开关，并通过模拟开关间接切换控制协议转换模块与光电转换模块输出位移量，MCU将接收到的数据进行处理后输出位移量；可将输出的位移量经总线连接协议转换接线端子C和D通过屏蔽线传输至智能装备的上位机；同时也可将输出的位移量经总线连接光电转换模块的接线端子E经光纤传输至智能装备的上位机；光纤作为屏蔽线传输的冗余备份或者两种传输方式任选一种使用。