浙严大望宁波理工学院 一传感器与检划故术一 4.2.3变介电常数式 ·1.平板形变介电常数式 当两极板间介质的介电常数E变化△E,由此 引起的电容量的变化量△C A △C △8 d 可以用来测量含水量、物位以及介质厚度等物理参数 当变介电常数式电容极板间为导电介质时，极板表 面应涂绝缘层，以防止电极间短路。 11
—传感器与检测技术— 11 4.2.3 变介电常数式 • 1.平板形变介电常数式 当两极板间介质的介电常数ε变化Δε，由此 引起的电容量的变化量ΔC 0 A C d = 可以用来测量含水量、物位以及介质厚度等物理参数 当变介电常数式电容极板间为导电介质时，极板表 面应涂绝缘层，以防止电极间短路
浙泸大望宁波理工学院 一传感器与检测技术一 4.2.3变介电常数式 ·2.圆筒形变介电常数式 C=C+C2= 2πG（L-H）,2π6，H R In C=C+△C 式中，C,=2 π，L △C= 2π(82-6) R In 电容器电容量△C与液位高度H成正比关系 两种介质的介电常数的差值6，-G,越大，则△C也越大， 说明相对灵敏度越高。 12
—传感器与检测技术— 12 4.2.3 变介电常数式 • 2. 圆筒形变介电常数式 1 ( ) 2 1 2 2 2 ln ln L H H C C C R R r r − = + = + C C C = + 0 1 0 2 ln L C R r = 2 ( 2 1 ) ln C H R r − = 电容器电容量 C 与液位高度H成正比关系 两种介质的介电常数的差值 2 1 − 越大，则 C 说明相对灵敏度越高。 式中， 也越大， 2 1
浙泸大望宁波理工学院 一传感器与检划故术一 4.2.3变介电常数式 ·测量导电液体液位 电极要用绝缘物覆盖作为中间介质，而液体和外 圆筒一起作为外电极 283H 电级 R ?绝缘套管 In 电液体 H一被测导电液体液位高度 ∈3一绝缘套管介电常数 2R 13
—传感器与检测技术— 13 4.2.3 变介电常数式 • 测量导电液体液位 • 电极要用绝缘物覆盖作为中间介质，而液体和外 圆筒一起作为外电极 3 2 ln C H R r = H—被测导电液体液位高度 ε3—绝缘套管介电常数
浙泸大望宁波理工学院 一传感器与检测技术一 4.3电容式传感器的特点和设计要点 4.3.1 ●电容式传感器的特点 4.3.2 ·电容式传感器的设计要点 14
—传感器与检测技术— 14 4.3 电容式传感器的特点和设计要点 4.3.1 • 电容式传感器的特点 4.3.2 • 电容式传感器的设计要点
浙泸大望宁波理工学院 一传感器与检测技术一 4.3.1电容式传感器的特点 1.优点： (1)温度稳定性好。 电容式传感器的电容值一般与电极材料无关，有利于 选择温度系数低的材料；又因为电容器本身的损耗非常小 ，所以发热很小因此传感器具有良好的零点稳定性，由 于自身发热而引起的零漂可以认为是不存在的。 （2)结构简单、适应性强 电容式传感器的结构简单，易于制造，易于保证较高 的精度；可以做得非常小巧，以实现某些特殊测量；由于 不用有机材料和磁性材料，能承受很大的温度变化和各种 辐射及强磁场作用，可以在恶劣环境中工作；也可以在许 多各向同性的电介质液体中工作。 15
—传感器与检测技术— 15 4.3.1电容式传感器的特点 • 1. 优点： （1）温度稳定性好。 电容式传感器的电容值一般与电极材料无关，有利于 选择温度系数低的材料；又因为电容器本身的损耗非常小 ，所以发热很小；因此传感器具有良好的零点稳定性，由 于自身发热而引起的零漂可以认为是不存在的。 （2）结构简单、适应性强 电容式传感器的结构简单，易于制造，易于保证较高 的精度；可以做得非常小巧，以实现某些特殊测量；由于 不用有机材料和磁性材料，能承受很大的温度变化和各种 辐射及强磁场作用，可以在恶劣环境中工作；也可以在许 多各向同性的电介质液体中工作