第3章电容式传感器(3)

第五节电容式传感器一、定义将被测物理量转换为电容量变化的传感器，即可变电容器。二、结构：电极+引线。Ac0三、工作原理由电子电工学知：（8）A,,由（8）式，改变一参数都能实现电容转换。中任何四、分类（1）极距变化型；（2）面积变化型；（3）介质变化型。1、极距变化型0000000001)(CAAAC1）工作原理当极距变化为时，C所以与是非线性关系。00CC（9）10但当时，近似线性关系，即2）特点（1）灵敏度（S）高：因为δ01,S=-εA0/δ02很高。（2）但非线性误差大；（3）应用范围受限，只适用于较小位移（0.01~数百μm）的动态接触和非接触式的测量。（4）测量电路复杂。2、面积变化型角位移型平面线位移型圆柱体线位移型1-动板2-定板22rA其中，角位移型：xbA平面线位移型：AC01）工作原理由（9）式知：（11）AC因，所以：Cxor即，呈线性关系。2）特点适用于较大位移测量，即测量范围宽。A与C（2）呈线性关系，0dAdCS常数。（1）灵敏度低：3、介质变化线型四、测量电路1．电桥2．直流极化电路3．调振电路4．调频电路5．运算放大器uy=-C0/CXⅹu0五、电容传感器的特点①极距式输入能量小，Pmin=3ⅹ10-5N；灵敏度高，适合微小参数的测量；②动态特性好，ωn=几MHz，适合动态测量；③能耗小，热影响小；④结构简单，适应性好（环境影响小）；⑤极距式非线性较大；⑥电缆分布电容影响大，因极板电容小。六、应用位移、角度、压力、料位、振动、轴的回转精度、加速度、膨胀计、形变仪、重力仪。结束