第四章 电容式传感器 电容式传感器是将被测量的变化转换成电容量变化的一种装置， 它实质上是一个具有可变参数的电容器。 优点：结构简单、适应性强、动态响应时间短、易实现非接触测 量等。 由于材料、工艺，特别是测量电路及半导体集成技术等方面已达 到了相当高的水平，因此寄生电容的影响得到较好地解决，使电 容式传感器的优点得以充分发挥。 应用：压力、位移、厚度、加速度、液位、物位、湿度和成分含 量等测量之中
第四章 电容式传感器 优点：结构简单、适应性强、动态响应时间短、易实现非接触测 量等。 由于材料、工艺，特别是测量电路及半导体集成技术等方面已达 到了相当高的水平，因此寄生电容的影响得到较好地解决，使电 容式传感器的优点得以充分发挥。 应用：压力、位移、厚度、加速度、液位、物位、湿度和成分含 量等测量之中。 电容式传感器是将被测量的变化转换成电容量变化的一种装置， 它实质上是一个具有可变参数的电容器
第一节工作原理与类型 一、工作原理 用两块金属平板作电极可构成电容器，当忽略边缘效应时， 其电容C为 8,80 S 6 S一极板相对覆盖面积； δ一极板间距离； E一相对介电常数； o一真空介电常数，o=8.85pF/m; ￡一电容极板间介质的介电常数
一、工作原理 用两块金属平板作电极可构成电容器，当忽略边缘效应时， 其电容C为 S—极板相对覆盖面积； δ—极板间距离； εr—相对介电常数； ε0 —真空介电常数，ε0 ＝8.85pF/m； ε —电容极板间介质的介电常数。 S δ ε S S C r 0 = = 第一节 工作原理与类型
公式分析： >6、S和E中的某一项或几项有变化时，就改变 了电容C。 >或的变化可以反映线位移或角位移的变化， 也可以间接反映压力、加速度等的变化； >￡的变化则可反映液面高度、材料厚度等的变 化
公式分析： ➢ δ、S和εr中的某一项或几项有变化时，就改变 了电容C。 ➢ δ或S的变化可以反映线位移或角位移的变化， 也可以间接反映压力、加速度等的变化； ➢ εr的变化则可反映液面高度、材料厚度等的变 化
二、类型 三种基本类型： ●变极距(6)型 ●变面积()型 ●变介电常数(E)型 表4-1列出了电容式传感器的三种基本结构形式。 ●位移：线位移和角位移两种。 ●极板形状：平板或圆板形和圆柱（圆筒）形，虽还有球面形和锯 齿形等其他的形状，但一般很少用，故表中未列出。 其中差动式一般优于单组（单边）式的传感器。它灵敏度高、 线性范围宽、稳定性高
二、类型 三种基本类型： ⚫变极距(δ)型 ⚫变面积(S)型 ⚫变介电常数(ε)型 表4-1列出了电容式传感器的三种基本结构形式。 ⚫位移：线位移和角位移两种。 ⚫极板形状：平板或圆板形和圆柱(圆筒)形，虽还有球面形和锯 齿形等其他的形状，但一般很少用，故表中未列出。 其中差动式一般优于单组（单边）式的传感器。它灵敏度高、 线性范围宽、稳定性高
表4-1电容式传感器的结构形式 差动式 基本类型 单组式 安容 章四 线位移 板形 6型 角位移 9T= 0