傳感器-(電容式)水院第5章電容式傳感器11、電容式傳感器的工作原理?怎么分類以空氣為介質,用兩塊金屬平板作電極可構成電容器,當忽略邊緣效應時,其電容C為S￡8C極板相對覆蓋面積δ極板間距離;E相對介電常數(shù)E0—真空介電常數(shù),0=8.85pF/m;E一電容極板間介質的介電常數(shù)。上式中,哪幾個參量是變量?可以做成哪幾種類型的電容傳感器?第5章電容式傳感器16、Er中的某一項或幾項有變化時,就改變了電容CO。8或的變化可以反映線位移或角位形的變化,也可以間接反映壓力,加速度等的變化er的變化則可反映面高度,材料厚度等的變化。種基本類型:變極距變間隙6型、變面積型(S型、變介電常數(shù)(r)型優(yōu)點:測量范圍大、靈敏度高、結構簡單、適應性強、動態(tài)響應時間短、易實現(xiàn)非接觸測量等。缺點:輸出阻抗高,負載能力差;寄生電容影響大應用:壓力、位移、厚度、加速度、液位、物位、濕度和成分含量等測量之中。第5章電容式傳感器11.變面積型傳感器變面積式電容傳感器:如右圖所示是一直線位移型電容式傳感器的示意圖。當動極板移動Ax后,覆蓋面積就發(fā)生變化,電容量也隨上之改變,其靈敏度為:dcabK可見增加b或減小d均可提高傳感器的靈敏度第5章電容式傳感器1如右圖所示是此類傳感器的幾種派生形式。圖a是角位移型容式傳感器,當動片有一角位移時,兩極板間覆蓋面積就發(fā)生變化,從而導致電容量的變化。圖b為齒形極板型電容式傳感器,當極板發(fā)生相對位移后,兩極間的電容發(fā)生變化。中極板采用了鋸齒板,其目的是增加遮蓋面積,提高靈敏度圖c為圓筒型電容式位移傳感器。在初始位置時,兩極板相互覆蓋,當動極板發(fā)生位移后,其電容量發(fā)生變化。第5章電容式傳感器12.變極距型電容傳感器平行板電容器的E和S不變,只改變電容器兩極板之間距離d。該類型傳感器常用于壓力的測量。如圖示(1為動片、2為定片),其靈敏度為:dcKdx(d式中可以看到,電容量Cx與位移x不是線性關系。為了提高傳感器靈敏度,減小非線性誤差,實際應用中大都采用差動式結構兩電容差值為:AC_2Ad0第5章電容式傳感器1由式可見,電容傳感器做成差動型后之后,靈敏度提高一倍。當動極板移動后,C1和C2成差動變化,即其中一個電容量增大,而另一個電容量則相應減小,這樣可以消除外界因素所造成的測量誤差。第5章電容式傳感器13、變介電常數(shù)式電容傳感器在電容器兩極板間插入不同介質,傳感器中的電介質就會發(fā)生改變,其介電常數(shù)變化,從而引起了電容量發(fā)生變化。利用這種原理制作的變介電常數(shù)型電容式傳感器常被用來測量液體的液位和材料的厚度b)僉屬管外套聚四氟乙烯套管式第5章電容式傳感器22、電容式傳感器產生誤差因素幾個?怎么消除?邊緣效應的影響:當極板厚度h和間隙d之比相對輊大時,邊緣效應的影響就不能忽略,否則造成邊緣電場畸變,使工作不穩(wěn)定,非線性誤差增加。解決辦法:適當減小極間距,使電極直徑或邊長與間距比很大,可減小邊緣效應的影響,但易產生擊穿并有可能限制測量范圍。第5章電容式傳感器2寄生電容影響:是指除極板外導致并接于電容傳感器上的其他附加電容,如儀器與極板間構成的電容和引線的分布電容等。它不僅改變了電容傳感器的電容量,而且由于傳感器本身電容量很小,寄生電容極不穩(wěn)定,從而導致傳感器不能正常工作。解決辦法:(1)集成化;(2)采用“驅動電纜”技術;(3)整體屏蔽第5章電容式傳感器2易受外界干擾的影響:電容式傳感器是高阻抗傳感元件,易受外界干擾的影響。解決辦法:(1)屏蔽和接地。(2)增加原始電容量,降低容抗;(3)盡可能一點接地,避免多點接地謝謝46、我們若已接受最壞的，就再沒有什么損失?！突?/p>

47、書到用時方恨少、事非經過不知難。——陸游

48、書籍把我們引入最美好的社會，