温度稳定性好。
传感器的电容值一般与电极材料无关,有利于选择温度系数低的材料, 又因本身发热,对稳定性影响甚微。
结构简单,适应性强,待测体是导体或半导体均可,可在恶劣环境中工作。
电容式传感器结构简单,易于制造,可做得非常小巧,以实现某些特殊的测量;能工作在高低温、强辐射及强磁场等恶劣的环境中,也能对带有磁性的工件进行测量。
装配间隙测量
温度稳定性好。
传感器的电容值一般与电极材料无关,有利于选择温度系数低的材料, 又因本身发热,对稳定性影响甚微。
结构简单,适应性强,待测体是导体或半导体均可,可在恶劣环境中工作。
电容式传感器结构简单,易于制造,可做得非常小巧,以实现某些特殊的测量;能工作在高低温、强辐射及强磁场等恶劣的环境中,也能对带有磁性的工件进行测量。
动态响应好。
由于极板间的静电引力很小,可动部分做得很小很薄,因此其固有频率很高,动态响应时间短,能在几兆赫的频率下工作,特别适合动态测量,如测量振动、瞬时压力等。
可以实现非接触测量,具有平均效应。
例如非接触测量回转轴的振动或偏心、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,可以减小工作表面粗糙等对测量的影响.
电容式传感器是一种将被测非电量的变化转换为电容量变化的传感器,它结构简单,体积小,分辨率高,具有平均效应,测量精度高,可实现非接触测量,并能在高温、辐射和强烈振动等恶劣条件下工作,广泛应用于压力、差压、液位、振动、位移、加速度、成分含量等方面的测量。一、智能化设计使用利便我们都知道位移激光传感器由三部门所组成,这其中的每一部门都采用人工智能化的设计。
工作原理及类型
由两块平行板组成一个电容器,若忽略其边缘效应,其电容量为
式中,ε为电容极板间介质的介质参数,ε=ε0εr,其中ε0 真空介电参数,εr为极板间介质的相对介电常数;S为两平板所覆盖的面积;d为两平行板之间的距离。
由式中可见,当S,d,和ε中任一参数发生变化时,电容量C也随之发生变化,通过测量电路就可以转换为电量输出。因此,电容式传感器可分为变极距型、变面积型和变介电常数型3种。
变极距型电容传感器
变极距型电容传感器分为可动极板,一般称为动片和固定极板,当动片因被测量变化引起移动时,就改变了两极板间的距离d,从而使电容量发生变化。设初始极距为d,则
若电容器极板距离由初始值d缩小Δd不是线性关系。但是,若时。则式可以简化为
此时,C与Δd近似为线性关系,所以变极距型电容式传感器只有在Δd/d很小时,才有近似的线性关系,一般位移应小于间距的1/10。
在实际应用中,为了改善非线性、提高灵敏度和减少外界干扰的影响,电容传感器常做成差动形式。
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