第三章电容式传感器.ppt
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1、第三章 电容式传感器,电容器是电子技术中三大无源元件(电阻、电容、电感)之一。电容式传感器是将被测量(如尺寸、压力等)的变化转换成电容量变化的-种传感器。19201925年Whiddington就利用电容传感器成功测量了大气压下的9.3104Pa的压力变化,108cm机械位移,1/16000的温度变化,1010N的重量等。 优点:温度稳定性好;结构简单、适应性强;动态响应好;可以实现非接触测量,具有平均效应点;机械损失小。 缺点:输出阻抗高,负载能力差;寄生电容影响大;输出特性非线性 应用:位移、压力、厚度、物位、温度、湿度、振动、转速、流量及成分分析等。,一、电容式传感器的工作原理 两个平行
2、金属极板组成的电容器,如果不考虑其边缘效应,其电容为: 改变电容C的方法有三种:其一为改变介质的介电常数;其二为改变形成电容的有效面积;其三为改变两个极板间的距离。而得到电参数的输出为电容值的增量C,这就成了电容式传感器。 根据上述原理,在应用中电容式传感器可以有三种基本类型,即变极距(或称变间隙)型、变面积型和变介电常数型。,1、变面积型: 变面积型传感器是线性的。增大初始电容C0可以提高灵敏度K,这种传感器主要用于位移等参数的测量。,2、变介电常数型: 变介电常数型传感器是线性的。增大初始电容C0 可以提高灵敏度K,这种传感器主要用于物位测量、介电常数测量和测厚仪。,3、变间距型(常用形式
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