4.2电容式传感器主要性能 ·静态灵敏度 ● 非线性 1.静态灵敏度 被测量缓慢变化时传感器电容变化量与引起 其变化的被测量变化之比. C=C。+△C E08,S Co d-△d (1)变极距型： d AC-C-Co=Cod-Ad △d 返同 上一页 下一页
4.2 电容式传感器主要性能 ⚫ 静态灵敏度 ⚫ 非线性 返 回 上一页 下一页 被测量缓慢变化时传感器电容变化量与引起 其变化的被测量变化之比. 1. 静态灵敏度 d d C d d s C C C r − = − = + = 1 0 0 0 (1)变极距型: d d d C C C C − = − 0 = 0
其静态灵敏度为： △C C △d d 1-△dd △d/d<1, 将上式展开成泰勒级数得 与有关。提高灵敏度：1.采用差动结构；2.减小d。 过小影响两极板间移动的平稳性，还易导致电容器 击穿（空气的击穿电压为3kv/mm),在极间加一层云母片( 击穿电压>103kv/mm或塑料膜来改善电容器耐压性能。 返回 上一页 下一页
其静态灵敏度为： ) 1 / 1 ( 0 d d d C d C kg − = = d / d 1， 将上式展开成泰勒级数得： + + + + = + 2 3 4 0 1 d d d d d d d d d C kg d过小影响两极板间移动的平稳性，还易导致电容器 击穿(空气的击穿电压为3kv/mm)，在极间加一层云母片( 击穿电压>103kv/mm)或塑料膜来改善电容器耐压性能。 提高灵敏度：1. 采用差动结构；2.减小d。 返 回 上一页 下一页 与d有关
(2)平板式变面积型 忽略边缘效应： ab △a a d AC=8 ab (a-△a)b △ab △a 0 d d d △C b k Co b↑d↓→kg1 △a a 0 减小d、增大b、采用差动结构可提高灵敏度。 与a无关，但a不能太小，必须保证a>d 返回 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 、增大b、采用差动结构可提高灵敏度。 与a无关，但a不能太小，必须保证 返 回 上一页 下一页 忽略边缘效应： a d
2.非线性 变极距型： ±△d AC=Co △d △a d±△d Co △d/d<1,将上式展开成泰勒级数得： 非线性关系 返回 上一页 下一页
2. 非线性 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 返 回 上一页 下一页 -非线性关系
改善非线性的方法： 1. △d/d<<l, △C=C(△d1d) d取值不能大，否则将降低灵敏度。 4=(0d=0010n09 2.采用差动形式，并取两电容之和为输出量。 则差动电容总变化量： AC-AC-AC-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。 返回 上一页 下一
2. 采用差动形式，并取两电容之和为输出量。 则差动电容总变化量： + + + = + = 2 4 1 2 2 0 1 d d d d d d C C C C 返 回 上一页 下一页 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 = ( = 改善非线性的方法： 1. 差动式的非线性得到了很大的改善，灵敏度也 提高了一倍