第5章电容式传感器 第5章电容式传感器 51电容式传感器的工作原理和结构 52电容式传感器的灵敏度及非线性 5.3电容式传感器的等效电路 54电容式传感器的测量电路 5.5电容式传感器的应用 BACK
第5章 电容式传感器 第5章 电容式传感器 5.1 电容式传感器的工作原理和结构 5.2 电容式传感器的灵敏度及非线性 5.3 电容式传感器的等效电路 5.4 电容式传感器的测量电路 5.5 电容式传感器的应用
第5章电容式传感器 51电容式传感器的工作原理和结构 由绝缘介质分开的两个平行金属板 组成的平板电容器,如果不考虑边缘效 d 应,其电容量为 (5-1) 8-极板间介质的介电常数,E=anp E0—为真空介电常数, E,极板间介质的相对介电常数; S-两平行板所覆盖的面积; d两平行板之间的距离
第5章 电容式传感器 5.1 电容式传感器的工作原理和结构 由绝缘介质分开的两个平行金属板 组成的平板电容器，如果不考虑边缘效 应，其电容量为 d S C = （5-1） ε—极板间介质的介电常数，ε=ε0 εr， ε0—为真空介电常数， εr—极板间介质的相对介电常数； S— 两平行板所覆盖的面积； d—两平行板之间的距离
第5章电容式传感器 工作原理:当被测参数变化→S、d或ε发 生变化时→C随之变化。当保持参数中两个 不变,一个变→转换为电容量的变化→通过 测量电路就可转换为电量输出 /c &s d
第5章 电容式传感器 工作原理:当被测参数变化→ S、 d或ε发 生变化时→C随之变化。当保持参数中两个 不变，一个变→ 转换为电容量的变化→通过 测量电路就可转换为电量输出。 d S C =
第5章电容式传感器 分类:分为变极距型、变面积型和变介电常数型三种 图5-1所示为常用电容器的结构形式。图(b)、(c)、(d) (f)、(g)和(h)为变面积型,图(a)和(e)为变极距型,而 图(i)()则为变介电常数型 (d) () 图5-1电容式传感元件的各种结构形式
第5章 电容式传感器 分类:分为变极距型、 变面积型和变介电常数型三种。 图5-1所示为常用电容器的结构形式。图(b)、 (c)、 (d)、 (f)、 (g)和(h)为变面积型，图(a)和(e)为变极距型， 而 图(i)～(l)则为变介电常数型。 1 2 (a) (b) (c) ( d ) ( e ) ( f ) (g) (h) (i) ( j ) ( k) ( l ) 图5-1 电容式传感元件的各种结构形式
51变极距型电容传感器 图5-2为原理图。当传感器的e 和S为常数,初始极距为d时,由式 (5-1)可知其初始电容量C0为 (5-2) 若极板间距离由d C1+ 缩M电容量增大了C=C+△C=-6S △C,则有 d-△d △d (5-3) 图5-2变极距型电容式传感器
5.1.1 第5章 电容式传感器 图 5-2为原理图。当传感器的εr 和S为常数，初始极距为d0时，由式 （5-1）可知其初始电容量C0为 0 0 0 d S C r = （5-2 若极板间距离由d0 缩Δd，电容量增大了 ΔC 2 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 − + = − = − = + = d d d d C d d C d d S C C C r （5-3 A r d 图5-2 变极距型电容式传感器