随着冶金工业技术的进步,连铸机结晶器锥度的测量,对于提高铸坯质量和产量起着非常重要的作用。本文主要是根据工业生产的需要,研制出的一种新型电容式角度传感器,并配合一套单片机检测电路,形成一个自动测量系统。它主要应用于结晶器锥度的静态测量,并能达到预期的高分辨率和高精度要求。本文首先阐述了电容式传感器的基本理论,建立了电容式传感器的数学模型并给出了它的三种工作方式,对电容式传感器的四种信号变换电路加以分析。针对电容式传感器可能出现的干扰,介绍了消除和减小边缘效应与泄漏电容影响的方法。然后,结合电容式传感器的基本理论,论文着重研究了用电容式角度传感器来进行角度测量。首先设计了传感器的结构,然后对电容式角度传感器信号变换电路进行研究,建立了电容式角度传感器的数学关系式。采用驱动电缆法作为消除寄生电容干扰的有效措施,并在理论上分析了电容式角度传感器中内、外部噪声信号的干扰源,给出了解决方案。最后针对工业需要,以电容式角度传感器作为信号检测单元,设计了结晶器锥度测量仪的系统电路,包括硬件电路的设计及其抗干扰措施、软件流程图,并给出了仪器实物图。通过实验数据分析,达到了该仪器所预期的高精度和高分辨率要求。