成都信息工程（成都信工学院）：电子工业出版社《传感器与检测技术》教学资源（PPT课件）第3章 变阻抗式传感器原理与应用（3.3）电容式传感器

变极距型,其静态灵敏度为 △C △δδ1-A6/δ △/δ<1将上式展开成泰勒级数得 △(△ 2 △6 △δ 8/+ d↓kf差动结构也可提高灵敏度 但δ过小易导致电容器击穿(空气的击穿电压为3kvmm 在极间加一层云母片(击穿电压>10kvm)或塑料膜来 改善电容器耐压性能 上一页 下一页

变极距型，其静态灵敏度为 k C C g = = −      0 1 1 ( / )  / 1 将上式展开成泰勒级数得 k C g = + +       +       +       +        0 2 3 4 1               k g 但δ过小易导致电容器击穿(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 差动结构也可提高灵敏度 返 回 上一页 下一页

平板式变面积型 b b 0 △a 6 ab(a-△a为△ab C △C=E 三c0 △CC 0 b b食δ↓-k2f 8△a 减小δ、加云母片、增大b、采用差动结构可提高灵敏度 上一页 下一页

平板式变面积型 b △a a     S ab C0 = = ( ) a a C ab a a b ab C  =  = −   = − 0         b a C a C k g = =   = 0 b δ kg 减小δ 、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

2.非线性 变极距型±△ △O △O △C=C 0±△S-0(1±△S/8 △/δ<1将上式展开成泰勒级数得 △C=Ao/ △6(△6 △6 1—+ Ab/b<<lAC=C(△A/O) δ取值不能大,否则将降低灵敏度 △o=( )d=0.01m~0.9m27 105 上一页 下一页

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

采用差动形式,并取两电容之差为输出量 △6 △6 △δ △C=2C 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 如果用容抗X=1/(0C)作为电容式传感器输出量 y<被测量与6成线性关系 无需满足△6<<δ 上一页 下一页

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

33.3传感器的特点和设计要 1.特 2.设计要点 上一页 下一页

3.3.3 传感器的特点和设计要 点 1. 特 点 2. 设计要点 返 回 上一页 下一页