电容式传感器工作原理与应用

  式是将被测量(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δSε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

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。

,  式是将被测量(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δSε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

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。

电容式传感器工作原理与应用

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