电容传感器是一种通过简单的机械结构就能实现低功耗、良好的动态性能以及非接触式测量等特点的传感器。因此可以在高温、低温强磁场、强辐射下长期工作,尤其是解决高温高压环境下的检测难题。电容传感器能有效检测到微米级的位移变化,具有非常高的精度,应用前景广泛。目前主要广泛应用于di震灾害监测、航空航天及工业生产中对微小位移、液位、压力、重力等参数的测量。
电容位移传感器,英文名称为
位移测量设备
电容传感器是一种通过简单的机械结构就能实现低功耗、良好的动态性能以及非接触式测量等特点的传感器。因此可以在高温、低温强磁场、强辐射下长期工作,尤其是解决高温高压环境下的检测难题。电容传感器能有效检测到微米级的位移变化,具有非常高的精度,应用前景广泛。目前主要广泛应用于di震灾害监测、航空航天及工业生产中对微小位移、液位、压力、重力等参数的测量。
电容位移传感器,英文名称为capacitive type transducer,是一种将其他量的变换以电容的变化体现出来的仪器。位移传感器它是以相对的输出电压来呈现出所测量位置的实际上的位置。其主要由上下两电极、绝缘体、衬底构成,在压力作用下,薄膜产生一定的形变,上 下级间距离发生变化,导致电容变化,但电容并不随极间距离的变化而线性变化,其还需测量电路对输出电容进行一定的非线性补偿。
电容上的任何压力差导致隔膜在压力的方向上弯曲。传感膜片是精密制造的弹簧元件,其位移是所施加力的可预测函数。在这种情况下施加的力只能是根据标准的方程式F = PA作用在隔膜表面区域上的压差的函数。
在这种情况下,我们有两个由两个流体压力相互作用引起的力,所以我们方程可以重写,以描述作为压差(P1 - P2)和膜片面积函数的合力:F = (P1 - P2)A。电容式加速度传感器又称变电容式加速度传感器,它的结构原理如下图所示,一个质量块固定在弹性梁的中间,质量块的上端面是一个活动电极,它与上固定电极组成一个电容器C1。由于隔膜面积是恒定的,并且力可预测地与隔膜位移有关,所以可以计算差压是准确地测量隔膜的位移。
严格来说,电容的大小与导体的表面面积以及导体间材料的介电常数直接成正比,与导体间的距离成反比(参见图 3)。在典型的电容传感应用中,探头或传感器是导电物体之一,而目标物体则是另一个。(使用电容式传感器感测塑料和其他绝缘体将在非导电目标部分予以讨论。如果电磁阀的驱动电源于直线位移传感器供电电源同时在一起的时候,更容易出现以上的情况,情况严重时用万用表的电压档甚至可以测量到电压的有关波动。)传感器及目标的大小、以及两者之间的材料都假设为常量。因此,电容的任何变化都是因为探头和目标之间的距离发生了变化。电子器件已经过校准,以根据电容的变化生成具体的电压变化。这些电压经过测量,用于代表距离的具体变化。针对一定量的距离变化所产生的电压变化量被称之为灵敏度。一般的灵敏度设置为 1.0 伏/100 微米。这说明,每 100 微米的距离变化会恰好产生 1.0 伏的输出电压变化。利用此标定方法,+2 伏的输出电压变化说明目标向探头移近 200 微米。
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