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总结电容式传感器的优点/News

总结电容式传感器的优点

更新日期:2019-05-24 13:13:22 浏览次数: 作者:德宝接近开关传感器

   把被测的机械量,如位移、压力等转换为电容量变化的传感器。它的敏感部分就是具有可变参数的电容器。其最常用的形式是由两个平行电极组成、极间以空气为介质的电容器(见图)。若忽略边缘效应,平板电容器的电容为εS/d,式中ε为极间介质的介电常数,S为两极板互相覆盖的有效面积,d为两电极之间的距离。d、s、ε 三个参数中任一个的变化都将引起电容量变化,并可用于测量。因此电容式传感器可分为极距变化型、面积变化型、介质变化型三类。极距变化型一般用来测量微小的线位移或由于力、压力、振动等引起的极距变化(见电容式压力传感器)。面积变化型一般用于测量角位移或较大的线位移。介质变化型常用于物位测量和各种介质的温度、密度、湿度的测定。
  电容式传感器有如下一些优点:
  1.高阻抗,小功率
  电容式传感器因带电极板 间静电引力极小(约几个10-5 N),因此所需输入能量极小,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。
  2.温度稳定性好
  电容式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, 又因本身发热极小,对稳定性影响甚微。
  3.结构简单,适应性强
  电容式传感器的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。
  4.动态响应好
  电容式传感器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。
  5.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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