变面积式电容传感器的特点和工作原理

发布网友发布时间：2022-04-24 02:33

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热心网友时间：2023-10-24 16:57

变面积式电容传感器的特点和工作原理

1、特点

（1）温度稳定性好

电容式传感器的电容值一般与电极材料无关，这有利于选择温度系数低的材料，又因本身发热极小，影响稳定性甚微。而电阻传感器有铜损，易发热产生零漂。

（2）结构简单

电容式传感器结构简单，易于制造和保证高的精度，可以做得非常小巧，以实现某些特殊的测量；能工作在高温，强辐射及强磁场等恶劣的环境中，可以承受很大的温度变化，承受高压力，高冲击，过载等；能测量超高温和低压差，也能对带磁工作进行测量。

（3）动态响应好

电容式传感器由于带电极板间的静电引力很小(约几个10^(-5)N)，需要的作用能量极小，又由于它的可动部分可以做得很小很薄，即质量很轻，因此其固有频率很高，动态响应时间短，能在几兆赫兹的频率下工作，特别适用于动态测量。

又由于其介质损耗小可以用较高频率供电，因此系统工作频率高。它可用于测量高速变化的参数。

（4）可以非接触测量且灵敏度高

可非接触测量回转轴的振动或偏心率、小型滚珠轴承的径向间隙等。当采用非接触测量时，电容式传感器具有平均效应，可以减小工件表面粗糙度等对测量的影响。

电容式传感器除了上述的优点外，还因其带电极板间的静电引力很小，所需输入力和输入能量极小，因而可测极低的压力、力和很小的加速度、位移等，可以做得很灵敏，分辨力高，能感应0.01μm甚至更小的位移。

由于其空气等介质损耗小，采用差动结构并接成电桥式时产生的零残极小，因此允许电路进行高倍率放大，使仪器具有很高的灵敏度。

2、工作原理

电容的容量取决于极板面积、极板距离、极板间介质的介电常数。当其中两项固定时，剩下的一项就和电容量成单值函数。变面积式电容传感器的工作原理就是通过改变电容面积来改变电容量。

扩展资料：

变面积式电容传感器应用

电容式传感器具有结构简单、耐高温、耐辐射、分辨率高、动态响应特性好等优点，广泛用于压力、位移、加速度、厚度、振动、液位等测量中。但在使用中要注意以下几个方面对测量结果的影响：

（1）减小环境温度、湿度变化(可能引起某些介质的介电常数或极板的几何尺寸、相对位置发生变化)；

（2）减小边缘效应；

（3）减少寄生电容；

（4）使用屏蔽电极并接地(对敏感电极的电场起保护作用，与外电场隔离)；

（5）注意漏电阻、激励频率和极板支架材料的绝缘性。

参考资料来源：百度百科-电容式传感器

热心网友时间：2023-10-24 16:58

电子器件中的可变电容，其结构原理就和变面积式角位移电容传感器基本相同。变面积式电容传感器的特点主要在于可测量较大的位移。

典型的电容式传感器由上下电极、绝缘体和衬底构成。当薄膜受压力作用时，薄膜会发生一定的变形，因此，上下电极之间的距离发生一定的变化，从而使电容发生变化。

但电容式压力传感器的电容与上下电极之间的距离的关系是非线性关系，因此，要用具有补偿功能的测量电路对输出电容进行非线性补偿。

扩展资料：

由于带电极板间的静电引力很小(约几个10^(-5)N)，需要的作用能量极小，又由于它的可动部分可以做得很小很薄，即质量很轻，因此其固有频率很高，动态响应时间短，能在几兆赫兹的频率下工作，特别适用于动态测量。又由于其介质损耗小可以用较高频率供电，因此系统工作频率高。它可用于测量高速变化的参数。

参考资料来源：百度百科--电容式传感器

热心网友时间：2023-10-24 16:58

电子器件中的可变电容，其结构原理就和变面积式角位移电容传感器基本相同。

变面积式电容传感器的特点主要在于可测量较大的位移。