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自从第一台激光发生器被研制出来以后,激光切割技术一直是国内外的研究热点。随着中国制造业的高速发展,激光切割机床作为加工制造的重要关键性设备,被广泛的应用于汽车制造、船舶建造、航空航天等领域。用于激光切割的电容调高技术是提高激光切割加工质量的一项关键性技术,此项技术通过实时调节激光头喷嘴与被切割金属板材之间保持固定的距离,从而使激光焦点始终照射在板材的最佳位置来提高激光切割的加工质量。其技术关键是激光头喷嘴和被切割板材之间平行板电容数据在复杂强干扰工控环境下的数据采集和传输,且此技术长期掌握在国外少数几家企业手中,这将极大的限制国产激光切割设备的发展。针对以上问题,本文对用于激光切割的高精度电容调高系统关键技术展开研究。设计研发了基于LC调频电路的电容检测模块和配套的基于FPGA+STM32架构的电容调高主控板。首先,对影响电容传感器测量精度的因素进行分析,提出了基于LC调频电路的电容检测模块。其次,设计了基于FPGA+STM32架构的电容调高主控板,主控板具有两种工作模式,分别是独立式电容调高模式和总线式电容调高模式,这两种模式能够让设备厂商更加灵活的使用此传感器以适应不同需求。在独立式电容调高模式,基于FPGA的等精度频率测量模块来进行电容调频信号的采集,然后FPGA将采集到的微电容数据通过SPI总线传输到型号为STM32F103的ARM内核处理器,ARM处理器根据电容数据进行Z轴电机的控制,从而让激光头喷嘴发射出的激光焦点始终照射在被切割工件合适的位置。在总线式电容调高模式,FPGA里面集成了 EtherMac实时以太网总线IP核,其能够作为一个EtherMac通信网络的从节点将采集到的电容调频数据通过标准的RJ45接口传输到数控系统上去,由数控系统计算出位置信息后再由数控系统控制Z轴电机实现高度跟随。该电容调高系统经过在实验室模拟工作环境测试,其测量效果良好且能够满足生产加工的需求。本文为用于激光切割的电容调高系统设计提供了重要依据,且对应用于工业控制环境下的微电容信息采集传感器的研究具有一定参考价值。