1、特点 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.动态响应好 4.可以实现非接触测量、具有平均效应 上一页 下一页
1、特点 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. 动态响应好 4. 可以实现非接触测量、具有平均效应 返 回 上一页 下一页
缺点 1、输出阻抗高、负载能力差 传感器的电容量受其电极几何尺寸等限制,一般为几十 到几百皮法,使传感器的输出阻抗很高。因此传感器负 载能力差,易受外界干扰影响。 2、寄生电容影响大 传感器的初始电容量小,而引线电缆电容、电路的杂 散电容以及传感器内极板与其周围导体构成的电容等寄 生电容却较大,这一方面降低了传感器的灵敏度;另 方面这些电容常常是随机变化的,将使传感器工作不稳 定,影响测量精度。 上一页 下一页
缺 点： 1、输出阻抗高、负载能力差 传感器的电容量受其电极几何尺寸等限制，一般为几十 到几百皮法，使传感器的输出阻抗很高。因此传感器负 载能力差，易受外界干扰影响 。 2、寄生电容影响大 传感器的初始电容量小，而引线电缆电容、电路的杂 散电容以及传感器内极板与其周围导体构成的电容等寄 生电容却较大，这一方面降低了传感器的灵敏度；另一 方面这些电容常常是随机变化的，将使传感器工作不稳 定，影响测量精度 。 返 回 上一页 下一页
2.设计要点 低成本、高精度、高分辨率、稳定可靠和高的频率响应 (1).减小环境温度、湿度等变化所产生 的影响,保证绝缘材料的绝缘性能 (2).消除和减小边缘效应 (3).消除和减小寄生电容的影响,防止 和减少外界干扰 (4).尽可能采用差动式电容传感器 上一页 下一页
2. 设计要点 (1). 减小环境温度、湿度等变化所产生 的影响，保证绝缘材料的绝缘性能 (2). 消除和减小边缘效应 (3).消除和减小寄生电容的影响，防止 和减少外界干扰 (4).尽可能采用差动式电容传感器 返 回 上一页 下一页 低成本、高精度、高分辨率、稳定可靠和高的频率响应
例某电容式液位传感器由直径为40mm和8mm的两个同 心圆柱体组成。储存灌也是圆柱形,直径为50cm,高为 1.2m。被储存液体的er=2.1。计算传感器的最小电容和 最大电容以及当用在储存灌内传感器的灵敏度(pF/L) 260H2x×(8.85pF/m)×1.2m 解: =41.46DF min In In 5 i 2丌E0E.H =41.46pFx1.2=87.07pF max 72 H H (0.5m)2 ×1.2m=235.6L 4 4 87.07pF-41.46DF K max min =0.19pF/L 235.6L
例 某电容式液位传感器由直径为40mm和8mm的两个同 心圆柱体组成。储存灌也是圆柱形，直径为50cm，高为 1.2m。被储存液体的εr ＝2.1。计算传感器的最小电容和 最大电容以及当用在储存灌内传感器的灵敏度(pF/L) 解： pF pF m m r r H C 41.46 ln 5 2 (8.85 / ) 1.2 ln 2 1 2 0 min = = = pF pF r r H C r 41.46 1.2 87.07 ln 2 1 2 0 max = = = m L m H d V 1.2 235.6 4 (0.5 ) 4 2 2 = = = pF L L pF pF V C C K 0.19 / 235.6 max min 87.07 41.46 = − = − = 2r1 2r2 H
3.34电容式传感器等效电路 Rs L包括引线电缆电感和电容式传感器本身的电感; 由引线电阻、极板电阻和金属支架电阻组成; C为传感器本身的电容 C为引线电缆、所接测量电路及极板与外界所形成的总寄生电容 R是极间等效漏电阻 极板间的漏电损耗和介质损耗、极板与外界间的漏电损耗和介质损耗 上一页 下一页
3.3.4 电容式传感器等效电路 L包括引线电缆电感和电容式传感器本身的电感； r由引线电阻、极板电阻和金属支架电阻组成； C0为传感器本身的电容 Cp为引线电缆、所接测量电路及极板与外界所形成的总寄生电容 Rg是极间等效漏电阻 极板间的漏电损耗和介质损耗、极板与外界间的漏电损耗和介质损耗 返 回 上一页 下一页 r C0 CP Rg L