傳感器詳解—電容式傳感器

今天來說另一種傳感器——電容式傳感器。顧名思義提岔,就是將被測物測變化(非電量)轉(zhuǎn)換為電容量變化的一種傳感器仙蛉。

1、優(yōu)勢

電容式傳感器相比之前講到的電阻等傳感器碱蒙,有如下優(yōu)勢:

  • 所需輸入能量極小荠瘪,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赛惩、力和很小的加速度哀墓、位移等,可以做得很靈敏喷兼,分辨力非常髙篮绰,能感受0.001μm甚至更小的位移;

  • 溫度穩(wěn)定性好季惯。傳感器的電容值一般與電極材料無關(guān)吠各,有利于選擇溫度系數(shù)低的材料, 又因本身發(fā)熱極小勉抓,對穩(wěn)定性影響甚微贾漏;

  • 結(jié)構(gòu)簡單,易于制造藕筋,可以做到非常凶萆ⅰ;

  • 可以在高溫、輻射和強(qiáng)烈振動等惡劣條件下工作困食;

  • 可以實(shí)現(xiàn)非接觸測量,不用再跟電阻傳感器一樣粘貼在被測件上翎承,可以減小工作表面粗糙 等對測量的影響硕盹。

2、原理與分類

把電容傳感器簡化后叨咖,其實(shí)就是兩塊極板+電容極板間的介質(zhì)瘩例。我們可以先看看電容量(C)的公式:
C=εA/d
ε:電容極板間介質(zhì)的介電常數(shù);
A:兩平行板正對面積甸各;
d:兩平行板間的距離
上述三個值的變化都會引起電容的變化垛贤,因此根據(jù)三個不同因素的變化,電容傳感器分成了三種:
變介電常數(shù)型:根據(jù)介電常數(shù)(ε)的變化來觀測到電容變化趣倾,進(jìn)一步檢測被測體數(shù)值的傳感器聘惦;
變面積型:通過改變兩平行板正對面積(A)來檢測被測物的傳感器;
變極距型:通過改變兩平行板間距離(d)來進(jìn)行檢測的傳感器儒恋。

3善绎、應(yīng)用場景

在工程應(yīng)用中,這三類傳感器一般測試比如力诫尽、加速度禀酱、液位、位移牧嫉、厚度剂跟、不同種類物質(zhì)的鑒別、轉(zhuǎn)角等范圍酣藻。
比如:
電容式加速度傳感器的加速度測定時(shí)曹洽,利用被測體加速導(dǎo)致極板間隙發(fā)生變化完成檢測;電容測厚傳感器則是將極板布置在板材兩側(cè)臊恋,極板的厚度產(chǎn)生變化衣洁,電容也會相應(yīng)改變。

其中抖仅,極距變化型因?yàn)闃O板間距離25-200um范圍間坊夫,而最大的位移應(yīng)小于間距的1/10,測試過程中動態(tài)特性好撤卢,靈敏度和精度較高(精度可達(dá)納米級)环凿,所以極距變化型傳感器在微位移測量中應(yīng)用最廣。除微小線位移外放吩,還可測量由于力智听、壓力、振動等引起的極距變化。
變面積型傳感器則是一般用來測量角位移或較大的線位移到推;
變介電常數(shù)型傳感器可用來鑒別材質(zhì)考赛,也可對介質(zhì)的溫度、密度莉测、濕度進(jìn)行測定颜骤。

4、其他

在實(shí)際檢測中捣卤,電容式傳感器中電容值以及電容變化值都十分微小忍抽,小到還不能直接被儀表顯示,也很難被記錄接收董朝。因此這時(shí)候還是需要專用的測量電路來檢出這一微小增量鸠项,并且將其轉(zhuǎn)換成與其成單值函數(shù)關(guān)系的電壓、電流或者頻率等子姜。至于測量電路總共有好幾種祟绊,這里就不一一展開了。

最后編輯于
?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請聯(lián)系作者
  • 序言:七十年代末哥捕,一起剝皮案震驚了整個濱河市久免,隨后出現(xiàn)的幾起案子,更是在濱河造成了極大的恐慌扭弧,老刑警劉巖阎姥,帶你破解...
    沈念sama閱讀 217,509評論 6 504
  • 序言:濱河連續(xù)發(fā)生了三起死亡事件,死亡現(xiàn)場離奇詭異鸽捻,居然都是意外死亡呼巴,警方通過查閱死者的電腦和手機(jī),發(fā)現(xiàn)死者居然都...
    沈念sama閱讀 92,806評論 3 394
  • 文/潘曉璐 我一進(jìn)店門御蒲,熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來衣赶,“玉大人,你說我怎么就攤上這事厚满「椋” “怎么了?”我有些...
    開封第一講書人閱讀 163,875評論 0 354
  • 文/不壞的土叔 我叫張陵碘箍,是天一觀的道長遵馆。 經(jīng)常有香客問我,道長丰榴,這世上最難降的妖魔是什么货邓? 我笑而不...
    開封第一講書人閱讀 58,441評論 1 293
  • 正文 為了忘掉前任,我火速辦了婚禮四濒,結(jié)果婚禮上换况,老公的妹妹穿的比我還像新娘职辨。我一直安慰自己,他們只是感情好戈二,可當(dāng)我...
    茶點(diǎn)故事閱讀 67,488評論 6 392
  • 文/花漫 我一把揭開白布舒裤。 她就那樣靜靜地躺著,像睡著了一般觉吭。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪惭每。 梳的紋絲不亂的頭發(fā)上,一...
    開封第一講書人閱讀 51,365評論 1 302
  • 那天亏栈,我揣著相機(jī)與錄音,去河邊找鬼宏赘。 笑死绒北,一個胖子當(dāng)著我的面吹牛,可吹牛的內(nèi)容都是我干的察署。 我是一名探鬼主播闷游,決...
    沈念sama閱讀 40,190評論 3 418
  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開眼,長吁一口氣:“原來是場噩夢啊……” “哼贴汪!你這毒婦竟也來了脐往?” 一聲冷哼從身側(cè)響起,我...
    開封第一講書人閱讀 39,062評論 0 276
  • 序言:老撾萬榮一對情侶失蹤扳埂,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎业簿,沒想到半個月后,有當(dāng)?shù)厝嗽跇淞掷锇l(fā)現(xiàn)了一具尸體阳懂,經(jīng)...
    沈念sama閱讀 45,500評論 1 314
  • 正文 獨(dú)居荒郊野嶺守林人離奇死亡梅尤,尸身上長有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內(nèi)容為張勛視角 年9月15日...
    茶點(diǎn)故事閱讀 37,706評論 3 335
  • 正文 我和宋清朗相戀三年,在試婚紗的時(shí)候發(fā)現(xiàn)自己被綠了岩调。 大學(xué)時(shí)的朋友給我發(fā)了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片巷燥。...
    茶點(diǎn)故事閱讀 39,834評論 1 347
  • 序言:一個原本活蹦亂跳的男人離奇死亡,死狀恐怖号枕,靈堂內(nèi)的尸體忽然破棺而出缰揪,到底是詐尸還是另有隱情,我是刑警寧澤葱淳,帶...
    沈念sama閱讀 35,559評論 5 345
  • 正文 年R本政府宣布钝腺,位于F島的核電站,受9級特大地震影響赞厕,放射性物質(zhì)發(fā)生泄漏拍屑。R本人自食惡果不足惜,卻給世界環(huán)境...
    茶點(diǎn)故事閱讀 41,167評論 3 328
  • 文/蒙蒙 一坑傅、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望僵驰。 院中可真熱鬧,春花似錦、人聲如沸蒜茴。這莊子的主人今日做“春日...
    開封第一講書人閱讀 31,779評論 0 22
  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽粉私。三九已至顽腾,卻和暖如春,著一層夾襖步出監(jiān)牢的瞬間诺核,已是汗流浹背抄肖。 一陣腳步聲響...
    開封第一講書人閱讀 32,912評論 1 269
  • 我被黑心中介騙來泰國打工, 沒想到剛下飛機(jī)就差點(diǎn)兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留窖杀,地道東北人漓摩。 一個月前我還...
    沈念sama閱讀 47,958評論 2 370
  • 正文 我出身青樓,卻偏偏與公主長得像入客,于是被迫代替她去往敵國和親管毙。 傳聞我的和親對象是個殘疾皇子,可洞房花燭夜當(dāng)晚...
    茶點(diǎn)故事閱讀 44,779評論 2 354

推薦閱讀更多精彩內(nèi)容