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电容式传感器工作原理与应用

2016-10-31 浏览量 97

电容式传感器工作原理与应用

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一种传感器。 1.工作原理及类型

由物理学可知，在忽略边缘效应的情况下，平板电容器的电容量为

式中
—真空的介电常数， =8.854×10-12F/m；
ε—极板间介质的相对介电系数，在空气中，ε=1；
S—极板的遮盖面积（m2）；
δ—两平行极板间的距离（m)。
上式表明，当被测量δ、S或ε发生变化时，会引起电容的变化。如果保持其中的两个参数不变，而仅改变另一个参数，就可把该参数的变化变换为单一电容量的变化，再通过配套的测量电路，将电容的变化转换为电信号输出。
根据电容器参数变化的特性，电容式传感器可分为极距变化型、面积变化型和介质变化型三种，其中极距变化型和面积变化型应用较广。
2.电容传感器特点与应用
主要优点:
(1) 输人能量小而灵敏度高；
(2)电参量相对变化大；
(3) 动态特性好；
(4) 能量损耗小；
(5)结构简单，适应性好。
主要缺点:（1）非线性大。（2）电缆分布电容影响大。

电容式传感器应用举例：电容式转速传感器

电容式转速传感器

当齿轮转动时，电容量发生周期性变化，通过测量电路转换为脉冲信号，则频率计显示的频率代表转速大小。

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