電容式傳感器原理及其優點
時間 : 2024-10-19
電容式傳感器本身是一種將其他量的變換以電容的變化體現出來的儀器。它的主要結構由上下兩電極、絕緣體、襯底構成。一般情況下電容式傳感器可分為變面積型傳感器、變極距型傳感器、變介質型傳感器。每種類型作用不相同，使用方法也不同。極距變化型一般用來測量微小的極距變化。面積變化型一般用于測量角位移或較大的線位移。介質變化型常用于物位測量和各種介質的溫度、密度、濕度的測定。
電容式傳感器原理及其優點
電容式傳感器優點
1、高阻抗、小功率,因而所需的輸入力很小，輸人能量也很低。電容式傳感器因帶電極板 間靜電引力極小(約幾個10-5N)，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0.001um甚至更小的位移。
2、溫度穩定性好。傳感器的電容值一般與電極材料無關，有利于選擇溫度系數低的材料，又因本身發熱極小，對穩定性影響甚微。
3、結構簡單，適應性強，待測體是導體或半導體均可,可在惡劣環境中工作。電容式傳感器結構簡單,易于制造,可做得非常小巧，以實現某些特殊的測量;能工作在高低溫、強輻射及強磁場等惡劣的環境中，也能對帶有磁性的工件進行測量。
4、動態響應好。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，動態響應時間短，能在幾兆赫的頻率下工作，特別適合動態測量，如測量振動、瞬時壓力等。
5、可以實現非接觸測量，具有平均效應。例如非接觸測量回轉軸的振動或偏心、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。
電容式傳感器工作原理
電容式傳感器的核心部分就是具有可變參數的電容器。若忽略邊緣效應，平板電容器的電容C=εA/δ，式中ε為極間介質的介電常數，A為兩電極互相覆蓋的有效面積,δ為兩電極之間的距離。δ、A、ε三個參數中任一個的變化都將引起電容量變化，如果保持其中兩個不變，而僅僅改變其中一個參數，就可以把該參數的變化轉換為電容量的變化，通過測量電路就可以轉化為電量輸出。
總結：電容式傳感器是比較常見的一種小型電子儀器，它的用途廣泛、作用大。而且因為它的功率小，比起大功率儀器很有優勢，所以更多的人在儀器的選擇上肯定會選擇功率小，作用同樣的電容式傳感器。電容式傳感器的的使用上也十分穩定，不易發熱，同時工作時頻率很高。總之電容式傳感器的作用大而且優點同樣很多。
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