电容式传感器电容式传感器是以各种类型的电容器作为传感元件,将被测物理量的变化转换为电容量的变化特点:(1)小功率、高阻抗(2)小的静电引力和良好的动态特性。(3)本身发热影响小。(4)可进行非接触测量。应用:压力、位移、厚度、加速度、液位、物位、湿度和成分含量等测量之中
电容式传感器 电容式传感器是以各种类型的电容器作为传感元 件,将被测物理量的变化转换为电容量的变化。 特点: (1)小功率、高阻抗。 (2)小的静电引力和良好的动态特性。 (3)本身发热影响小。 (4)可进行非接触测量。 应用:压力、位移、厚度、加速度、液位、物位、湿 度和成分含量等测量之中
工作原理及类型电容式传感器由敏感元件和转换元件为一体的电容量可变的电容器和测量电路组成,其变量间的转换关系原理如图所示。电容变化量电参量被测物理量电容器测量电路U. I. fOt由物理学可知,当忽略电容器边缘效应时,对图示平行极板电容器,电容量为&sCoc,SddO
工作原理及类型 电容式传感器由敏感元件和转换元件为一体的电容量可变的电容 器和测量电路组成,其变量间的转换关系原理如图所示。 由物理学可知,当忽略电容器边 缘效应时,对图示平行极板电容 器,电容量为 0 r S S C d d e e e = = + S r d _
可见:在S、d、ε三个参量中,改变其中任意一个量,均可使电容量C改变。也就是说,如果被检测参数(如位移、压力、液位等)的变化引起S、d、ε三个参量中之一发生变化,就可利用相应的电容量的改变实现参数测量。据此,电容式传感器可分为以下三大类:(1)极距变化型电容传感器(2面积变化型电容传感器;(3)介质变化型电容传感器
可见:在S、d、ε三个参量中,改变其中任意一个量,均可 使电容量C改变。也就是说,如果被检测参数(如位移、压力、 液位等)的变化引起S、d、ε三个参量中之一发生变化,就 可利用相应的电容量的改变实现参数测量。据此,电容式传 感器可分为以下三大类: (1) 极距变化型电容传感器; (2) 面积变化型电容传感器; (3) 介质变化型电容传感器
(a)(b)()(T(i)(i)(k)(1)图9-2电容式位移传感器的结构原理图(a)变间隙式:(b)、(e)、(d)变面积式:(e)(h)差动电容式:(i)~(1)变介电系数式
变极距式电容传感器的特性曲线CAC1△C2a)0Adi△d2db)结构示意图a)b)电容量与极板距离的关系1一定极板2一动极板从图中可以看到,为了提高灵敏度,应使当d小些还是大些?当变极距式电容传感器的初始极距d较小时,它的测量范围变大还是变小?△C/Co1K电容传感器的静态灵敏度为d.△d
变极距式电容传感器的特性曲线 从图中可以看到,为了提高灵敏度,应使当d 0 小些还是 大些?当变极距式电容传感器的初始极距d 0 较小时,它的测 量范围变大还是变小? a) 结构示意图 b)电容量与极板距离的关系 1—定极板 2—动极板 0 0 C / C 1 K d d D = = D 电容传感器的静态灵敏度为