实际应用当中,源于的磁屏蔽环设计,电容式传感器可以实现近乎的线性测量。但是,电容传感器要求探头到被测物体之间的电介质必须均匀恒定。测量系统对于测量范围内的电介质变化非常敏感。电容式位移传感器也可以用于绝缘体的测量,源于这些绝缘体会改变测量间隙内的介电常数。通过后续电路的调整,即使测量绝缘体,也可以得到几乎线性的信号输出。源于电磁转化过程,电容传感器可以测量所有金属。其中光栅
电容位移传感器设计
实际应用当中,源于的磁屏蔽环设计,电容式传感器可以实现近乎的线性测量。但是,电容传感器要求探头到被测物体之间的电介质必须均匀恒定。测量系统对于测量范围内的电介质变化非常敏感。电容式位移传感器也可以用于绝缘体的测量,源于这些绝缘体会改变测量间隙内的介电常数。通过后续电路的调整,即使测量绝缘体,也可以得到几乎线性的信号输出。源于电磁转化过程,电容传感器可以测量所有金属。其中光栅传感器因具有易实现数字化、精度高(目前分辨率可达到纳米级)、抗干扰能力强、没有人为读数误差、安装方便、使用可靠等优点,在机床加工、检测仪表等行业中得到日益广泛的应用。电容测量系统主要测量平板电阻的阻抗值,阻抗值与探头到被测物体之间的距离成正比。
变化极距式电容传感器
当动极板受被测物体作用引起位移时,改变了两极板之间的距离d,从而使电容量发生变化。
实际使用时,总是使初始极距d0尽量小些,以提高灵敏度,但这也带来了变极距式电容器的行程较小的缺点。
a)结构示意图 b)电容量与极板距离的关系
从图中可以看到,为了提高灵敏度,应使d0小一些为好,但行程变小(动静极板接触)
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.
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