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更新日期:2019-05-24 瀏覽次數(shù):0 作者:德寶接近開關(guān)傳感器
把被測的機械量,如位移、壓力等轉(zhuǎn)換為電容量變化的傳感器。它的敏感部分就是具有可變參數(shù)的電容器。其適合常用的形式是由兩個平行電極組成、極間以空氣為介質(zhì)的電容器(見圖)。若忽略邊緣效應,平板電容器的電容為εS/d,式中ε為極間介質(zhì)的介電常數(shù),S為兩極板互相覆蓋的有效面積,d為兩電極之間的距離。d、s、ε 三個參數(shù)中任一個的變化都將引起電容量變化,并可用于測量。因此電容式傳感器可分為極距變化型、面積變化型、介質(zhì)變化型三類。極距變化型一般用來測量微小的線位移或由于力、壓力、振動等引起的極距變化(見電容式壓力傳感器)。面積變化型一般用于測量角位移或較大的線位移。介質(zhì)變化型常用于物位測量和各種介質(zhì)的溫度、密度、濕度的測定。
電容式傳感器有如下一些優(yōu)點:
1.高阻抗,小功率
電容式傳感器因帶電極板 間靜電引力極小(約幾個10-5 N),因此所需輸入能量極小,所以特別適宜用來解決輸入能量低的 測量問題,例如測量極低的壓力、力和很小的加速度、位移等,可以做得很靈敏,分辨力非常髙,能 感受0.001μm甚至更小的位移。
2.溫度穩(wěn)定性好
電容式傳感器的電容值一般與電極材料無關(guān),有利于選擇溫度系數(shù)低的材料, 又因本身發(fā)熱極小,對穩(wěn)定性影響甚微。
3.結(jié)構(gòu)簡單,適應性強
電容式傳感器的待測體是導體或半導體均可,可在惡劣環(huán)境中工作。電容式傳感 器結(jié)構(gòu)簡單,易于制造,可做得非常小巧,以實現(xiàn)某些特殊的測量;能工作在高低溫、強輻射及強 磁場等惡劣的環(huán)境中,也能對帶有磁性的工件進行測量。
4.動態(tài)響應好
電容式傳感器由于極板間的靜電引力很小,可動部分做得很小很薄,因此其固有頻率很 高,動態(tài)響應時間短,能在幾兆赫的頻率下工作,特別適合動態(tài)測量,如測量振動、瞬時壓力等。
5.可以實現(xiàn)非接觸測量,具有平均效應
例如非接觸測量回轉(zhuǎn)軸的振動或偏心、小型滾珠 軸承的徑向間隙等。當采用非接觸測量時,電容式傳感器具有平均效應,可以減小工作表面粗糙等對測量的影響