《传感器与检测技术》课程教学课件（PPT讲稿）第4章 电容式传感器

(2)平板式变面积型 b 0 △a d a ab a-△a)b △ab △d △C d d d △C Co b↑d↓→kg △a d 减小d、加云母片、增大b、采用差动结构可提高灵敏度。 返同 上一页 下一页

（2）平板式变面积型 b △a a d ab d S C =  =  0 ( ) a a C d ab d a a b d ab C  =  = −   = − 0    d b a C a C kg = =    = 0 b d kg 减小d 、加云母片、增大b、采用差动结构可提高灵敏度。 返 回 上一页 下一页

4.2.2 非线性 (1)变极距型 当d变化±△d时，电容量随之变化 △C=Co △d △d d±△d Co 1±△d/d △d/d<1 将上式展开成泰勒级数得 AC=Co △d △d dld<≤l1 △C=Co(△d/d) d取值不能大，否则将降低灵敏度 △d=( -)d=0.01m~0.9mm 返回 上一页 下一页

当d变化 4.2.2 非线性 （1）变极距型          =     = d d d d C d d d C C 1 / 1 0 0 d d / d 1 将上式展开成泰勒级数得          +              +    = 2 3 0 1 d d d d d d d d C C   d / d 1 ( / ) C = C0 d d d 取值不能大，否则将降低灵敏度 d )d 0.01 m ~ 0.9m m 5 1 ~ 10 1  = ( =  返 回 上一页 下一页 时，电容量随之变化

(2)采用差动形式，并取两电容之差为输出量 差动式的非线性得到了很大的改善，灵敏度也提高了一倍。 (3)如果采用容抗 Xc=1/(@C) 作为输出量 被测量与d成线性关系 X ωC @ES 无需满足 △d<<d 返同 上一页 下一页

（2）采用差动形式，并取两电容之差为输出量          +        +       +   = 2 4 2 0 1 d d d d d d C C 差动式的非线性得到了很大的改善，灵敏度也提高了一倍。 （3）如果采用容抗 X C = 1 / ( C) 作为输出量 d C S Xc   1 1 = = d  d 被测量与 d 成线性关系 无需满足 返 回 上一页 下一页

4.3传感器的特点和设计要点 4.3.1特点 4.3.2设计要点 返回 上一页 下一页

4.3 传感器的特点和设计要点 4.3.1 特点 4.3.2 设计要点 返 回 上一页 下一页

43.1特点：包括优点与缺点 优点： (1) 温度稳定性好 (电容值与电极材料无关，本身发热极小) (2)结构简单、适应性强 (3)可以实现非接触测量、具有平均效应 (4)动态响应好（后页说明） 返回 上一页下一页

4.3.1 特点：包括优点与缺点 优点: （1） 温度稳定性好 （电容值与电极材料无关，本身发热极小 ） （2） 结构简单、适应性强 （3） 可以实现非接触测量、具有平均效应 （4） 动态响应好 （后页说明） 返 回 上一页 下一页