洲沪大望宁波理工学院 一传感器与检测技术一 1.优点（续） (3)动态响应好 电容式传感器极板间的静电引力很小，所以需要的作 用能量极小；又由于它的可动部分可以作得很小很薄，即 具有很小的可动质量，因此其固有频率很高，动态响应时 间端，能在几兆赫的频率下工作，特别适用于动态测量。 又由于介质损耗小，可以用较高频率供电，因此，系统工 作频率高。它可用于测量高速变化的参数，如振动、瞬时 压力等，而且具有很高的灵敏度。 (4)可以实现非接触测量、具有平均效应 当采用非接触测量时，电容式传感器具有平均效应， 可以减小工件表面粗糙度等对测量的影响。 16
—传感器与检测技术— 16 （3）动态响应好 电容式传感器极板间的静电引力很小，所以需要的作 用能量极小；又由于它的可动部分可以作得很小很薄，即 具有很小的可动质量，因此其固有频率很高，动态响应时 间端，能在几兆赫的频率下工作，特别适用于动态测量。 又由于介质损耗小，可以用较高频率供电，因此，系统工 作频率高。它可用于测量高速变化的参数，如振动、瞬时 压力等，而且具有很高的灵敏度。 （4）可以实现非接触测量、具有平均效应 当采用非接触测量时，电容式传感器具有平均效应， 可以减小工件表面粗糙度等对测量的影响。 1. 优点（续）
浙沪大望宁波理工学院 一传感器与检测技术— 4.3.1电容式传感器的特点（续) 2.缺点 (1)输出阻抗高、负载能力差 传感器的电容量受其电极几何尺寸等限制，一 般为几十到几百皮法，使传感器的输出阻抗很高， 高达1061082，功率小，负载能力差，从而易受外 界干扰影响产生不稳定现象，严重时甚至无法工作 。为了改善抗干扰性能，常采用如下措施：屏蔽将 放大线路安放在紧靠电容式传感器的地方；采用多 层电极结构来增大电极板面积和初始电容减小固有 电感；提高激励频率等。 17
—传感器与检测技术— 17 4.3.1电容式传感器的特点（续） • 2.缺点 （1）输出阻抗高、负载能力差 传感器的电容量受其电极几何尺寸等限制，一 般为几十到几百皮法，使传感器的输出阻抗很高， 高达106～108，功率小，负载能力差，从而易受外 界干扰影响产生不稳定现象，严重时甚至无法工作 。为了改善抗干扰性能，常采用如下措施：屏蔽将 放大线路安放在紧靠电容式传感器的地方；采用多 层电极结构来增大电极板面积和初始电容减小固有 电感；提高激励频率等
浙产大望宁波理工学院 一传感器与检测技术一 (2)寄生电容影响大 传感器的初始电容量很小，而传感器的 引线电缆电容(1~2m导线可达800pF)、测 量电路的杂散电容以及传感器极板与其周围 导体构成的电容等“寄生电容”却较大，这 一方面降低了传感器的灵敏度；另一方面这 些电容（如电缆电容）常常是随机变化的，将 使传感器工作不稳定，影响测量精度
—传感器与检测技术— （2）寄生电容影响大 传感器的初始电容量很小，而传感器的 引线电缆电容（1～2m导线可达800pF）、测 量电路的杂散电容以及传感器极板与其周围 导体构成的电容等“寄生电容”却较大，这 一方面降低了传感器的灵敏度；另一方面这 些电容(如电缆电容)常常是随机变化的，将 使传感器工作不稳定，影响测量精度
浙沪大望宁波理工学院 一传感器与检测技术一 4.3.2电容式传感器的设计要点 低成本、高精度、高分辨率、稳定可靠和高的频率 响应 1.减小环境温度湿度等变化所产生的影响，保证绝 缘材料的绝缘性能。 19
—传感器与检测技术— 19 4.3.2 电容式传感器的设计要点 1.减小环境温度湿度等变化所产生的影响，保证绝 缘材料的绝缘性能。 低成本、高精度、高分辨率、稳定可靠和高的频率 响应
浙产大望宁波理工学院 一传感器与检测技术一 1.减小环境温度湿度等变化所产生的影响 选材、结构、加工工艺 电极：温度系数低的铁镍合金、陶瓷或石英上喷镀金或银 (电极可做得薄，减小边缘效应) 。电极支架：选用温度系数小和几何尺寸长期稳定性好，并 具有高绝缘电阻、低吸潮性和高表面电阻的材料，例如石 英、云母、人造宝石及各种陶瓷等做支架 ·电介质：空气或云母（介电常数温度系数近为0）传感 器密封，用以防尘、防潮 ·采用差动结构、测量电路来减小温度等误差 20
—传感器与检测技术— 20 1.减小环境温度湿度等变化所产生的影响 • 电极：温度系数低的铁镍合金、陶瓷或石英上喷镀金或银 （电极可做得薄，减小边缘效应） • 电极支架：选用温度系数小和几何尺寸长期稳定性好，并 具有高绝缘电阻、低吸潮性和高表面电阻的材料，例如石 英、云母、人造宝石及各种陶瓷等做支架 • 电介质 ：空气或云母 （介电常数温度系数近为0）传感 器密封，用以防尘、防潮 • 采用差动结构、测量电路来减小温度等误差 选材、结构、加工工艺