hifi56
发表于 2004-11-14 23:08:00
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一、电容传感器原理- -简介
$ _2 `6 a3 c( I) Y 电容传感器，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。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。4 V- ?0 s! J |# W
5 W& w; Q$ I! x |7 d3 I二、电容传感器原理- -分类
. @8 D( x$ [: r* j. B 电容式传感器一般由两个平行电极构成，在其两个电极之间以空气作为介质，在不考虑边缘效应的前提下，其电容可表示为C=εS/d，其中，ε表示两电极间介质(即空气)的介电常数，S表示两电极之间相互覆盖的面积，d表示两电极间的距离，电容受这三个参数影响，任意一参数的改变就会使得电容得以改变。因此，可将电容传感器分为介质变化型(ε的变化因此C的变化)、面积变化型(S的变化因此C的变化)和极距变化型(d的变化因此C的变化)三种。
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三、电容传感器原理3 _/ A( v* ~! d7 v' d" V
电容传感器也称为电容物位计，其电容检测元件基于圆筒形电容器原理进行工作，圆筒形电容器主要由两个相互绝缘的同轴圆柱极板构成，在两个极板之间填充介质，则该电容器的容量即为C=2∏eL/lnD/d，其中，ε表示两极板间介质的介电常数，L表示两极板之间相互重合的长度，D表示外面的圆柱形极板的直径，d表示里面的圆柱形极板的直径，由于在固定情况下进行测量时，其D、d、e三个参量是不会变的，因此可根据测量的电容量得知其液位高度。, p. b; z3 L9 {8 H- B9 ^
2 o- a7 b8 }" `& m& R3 d! A* B四、电容传感器原理- -优缺点
! K; I \1 D2 x) R6 f1 s 电容式传感器较电阻式传感器、电感式传感器而言具有一定的优势，但其也并不是完美无缺的，其也有缺点存在，下面我们就对电容式传感器的优缺点进行整合：. o2 j6 T4 n: \+ m' j" D* M
优点：价格便宜、实惠;灵敏度高、准确性好;结构简单;恶劣环境下也可适用;温度稳定性好;具有平均效应;动态响应性好;过载能力强。
# z3 x1 W0 m. @% L# b( X, M 缺点：输出非线性;寄生电容、分布电容的灵敏度、测量精确度易受影响，不稳定;连接电路较复杂。
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