电容式传感器是以各种类型的电容器作为传感元件,将被测转物理量或机械量换成为电容量变化的一种转换装置,实际上就是一个具有可变参数的电容器。电容式传感器广泛用于位移、角度、振动、速度、压力、成分分析、介质特性等方面的测量。最常用的是平行板型电容器或圆筒型电容器。下面小编给大家介绍一下“电容式传感器有哪几种类型?各有什么特点?“
一、电容式传感器有哪几种类型?各有什么特点?
根据电容式传感器的工作原理,分为三种类型:
1、变极板间距的变极距型
变极板间距型电容式传感器的特点:电容量与极板间距成反比。主要用于测量位移量。
2、变极板覆盖面积的变面积型
变极板覆盖面积型电容传感器的特点:电容量与面积改变量成正比。主要用于合测量线位移和角位移。
3、变介质介电常数的变介质型
变介袭质型电容传感器的特点:利用不同介质的介电常数各不相同,通过改变介质的介电常数实现对被测量的检测, 并通过电容式传感器的电容量的变化反映出来。
主要用于介质的介电常数发生改变的场合。
优点
1、温度稳定性好
电容式传感器的电容值一般与电极材料无关,这有利于选择温度系数低的材料,又因本身发热极小,影响稳定性甚微。而电阻传感器有铜损,易发热产生零漂。
2、结构简单
电容式传感器结构简单,易于制造和保证高的精度,可以做得非常小巧,以实现某些特殊的测量;能工作在高温,强辐射及强磁场等恶劣的环境中,可以承受很大的温度变化,承受高压力,高冲击,过载等;能测量超高温和低压差,也能对带磁工作进行测量。
3、动态响应好
电容式传感器由于带电极板间的静电引力很小(约几个10^(-5)N),需要的作用能量极小,又由于它的可动部分可以做得很小很薄,即质量很轻,因此其固有频率很高,动态响应时间短,能在几兆赫兹的频率下工作,特别适用于动态测量。
又由于其介质损耗小可以用较高频率供电,因此系统工作频率高。它可用于测量高速变化的参数。
4、可以非接触测量且灵敏度高
可非接触测量回转轴的振动或偏心率、小型滚珠轴承的径向间隙等。当采用非接触测量时,电容式传感器具有平均效应,可以减小工件表面粗糙度等对测量的影响。
电容式传感器除了上述的优点外,还因其带电极板间的静电引力很小,所需输入力和输入能量极小,因而可测极低的压力、力和很小的加速度、位移等,可以做得很灵敏,分辨力高,能感应0.01μm甚至更小的位移。
由于其空气等介质损耗小,采用差动结构并接成电桥式时产生的零残极小,因此允许电路进行高倍率放大,使仪器具有很高的灵敏度。
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