發布日期：2022-10-09 點擊率：81
電容式傳感器是將被測量的變化轉換為電容量變化的一種裝置，它本身就是一種可變電容器。由于這種傳感器具有結構簡單，體積小，動態響應好，靈敏度高，分辨率高，能實現非接觸測量等特點，因而被廣泛應用于位移、加速度、振動、壓力、壓差、液位、等分含量等檢測領域。
這里主要介紹電容式傳感器的原理、結構類型、測量電路及其工程應用。當被測量的變化使S、d 或ε 任意一個參數發生變化時，電容量也隨之而變，從而完成 了由被測量到電容量的轉換。
中的三個參數中兩個固定，一個可變，使得電容式傳感器有三種基本類型： 變極距型電容傳感器、變面積型電容傳感器和變介電常數型電容傳感器。電容式傳感器的測量電路就是將電容式傳感器看成一個電容并轉換成電壓或其他電量
的電路。因此，常用的測量電路主要有橋式電路、調頻電路、脈沖寬度 制電路、運算放大器電路、二極管雙 T 形交流電橋和環行二極管充放電法等。 調頻電路實際是把電容式傳感器作為振蕩器諧振回路的一部分,當輸入量導致電容量發生變化時，振蕩器的振蕩頻率就發生變化。雖然可將頻率作為測量系統的輸出量，用以判斷被測非電量的大小，但此時系統是非線性的，不易校正，因此必須加入鑒頻器，將頻率的變化轉換為電壓振幅的變化，經過放大就可以用儀器指示或記錄儀記錄下來。
調頻電容傳感器測量電路具有較高的靈敏度，可以測量高至 0.01 μm 級位移變化量。信號的輸出頻率易于用數字儀器測量，并與計算機通信，抗干擾能力強，可以發送、接收以達到遙測遙控的目的。
因此，在實際應用中，常采用差動式結構，既使靈敏度提高 1 倍，又使非線性誤差大大降低，抗干擾能力增強。
電容式傳感器具有如下特點。
(1) 結構簡單，適應性強
電容式傳感器結構簡單，易于制造，精度高；可以做得很小，以實現某些特殊的測量，電容式傳感器一般用金屬作電極，以無機材料作絕緣支承，因此可工作在高低溫、強輻射及強磁場等惡劣的環境中，能承受很大的溫度變化，承受高壓力、高沖擊、過載等；能測超高壓和低壓差。
(2) 動態響應好
電容式傳感器由于極板間的靜電引力很小，需要的作用能量極小，可動部分可以做得小而薄，質量輕，因此固有頻率高，動態響應時間短，能在幾兆赫的頻率下工作，特適
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