电容式位移传感器的特点优势
高阻抗、小功率,因而所需的输入力很小,输入能量也很低。电容式传感器因带电极板间静电引力小(约几个10-5N),因此所需输入能量小,所以特别适宜用来解决输入能量低的测量问题,例如测量极低的压力、力和很小的加速度、位移等,可以做得很灵敏,分辨力非常髙,能感受0.001μm甚至更小的位移。常用位移传感器以模拟式结构型居多,包括电位器式位移传感
电容位移传感器
电容式位移传感器的特点优势
高阻抗、小功率,因而所需的输入力很小,输入能量也很低。电容式传感器因带电极板间静电引力小(约几个10-5N),因此所需输入能量小,所以特别适宜用来解决输入能量低的测量问题,例如测量极低的压力、力和很小的加速度、位移等,可以做得很灵敏,分辨力非常髙,能感受0.001μm甚至更小的位移。常用位移传感器以模拟式结构型居多,包括电位器式位移传感器、电感式位移传感器、自整角机、电容式位移传感器、电涡流式位移传感器、霍尔式位移传感器等。
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, 又因本身发热小,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。
电容位移传感器又称为线性传感器,是一种属于金属感应的线性器件,传感器的作用是把各种被测物理量转换为电量。在生产过程中,位移的测量一般分为测量实物尺寸和机械位移两种。按被测变量变换的形式不同,位移传感器可分为模拟式和数字式两种。模拟式又可分为物性型和结构型两种。常用位移传感器以模拟式结构型居多,包括电位器式位移传感器、电感式位移传感器、自整角机、电容式位移传感器、电涡流式位移传感器、霍尔式位移传感器等。数字式位移传感器的一个重要优点是便于将信号直接送入计算机系统。但是位移激光传感器可以运用于各种物体位移、厚度、振动、间隔、直径等精密的几何丈量。
电容位移传感器工作原理
以电容器为敏感元件,
将机械位移量转换为电容量变化,可进行位移的测量。
平行板电容器的电容与极板面积成正比,与极板间距成反比。
由一个固定极板和一个可移动极板,可以组成变面积式电容传感器。
改变两极板的对应面积,传感器的电容随之变化。
容栅位移传感器是基于变面积工作原理的电容传感器,
其电极的排列如同栅状,相当于多个变面积型电容传感器的并联。
定极板为两组等间隔交叉的极栅,动极板的极距相同且栅宽相同。
动极板相对于定极板移动时,机械位移量转变为电容值的变化,
通过电路转化得到电信号的相应变化量。
物理实验中使用的一种电子数显尺,就是采用多级片型容栅作为传感器,
动尺的多组栅片并联是为了提高测量精度及降低对传感器制造精度的要求。
动极板在移动的过程中,始终与不同的小电极组成差动电容器。
动尺相对于定尺移动时,电容周期变化,
产生的脉冲信号通过电路转化放大及芯片计算得到位移值的变化,并显示出来。
振动传感器的类型对振动进行监控主要通过以下三种仪器:压电加速计应变片传感器涡流或电容位移传感器压电加速度计
加速度计是用于测量结构的振动或运动加速度的设备,可以把振动或运动变化引起的机械力利用压电效应转化为电流。(传感器离不开“压电效应”)压电加速度计有两种类型,高阻抗和低阻抗。
高阻抗加速度计产生的电荷直接连接到测量仪器。
而低阻抗加速度计需要相关放大电路蒋信号进行放大,这种类型的加速度计可与标准仪器连接
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