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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(cè)的機(jī)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(gè)平行電極組成、極間以空氣為介質(zhì)的電容器(見(jiàn)圖)。若忽略邊緣效應(yīng),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(gè)參數(shù)中任一個(gè)的變化都將引起電容量變化,并可用于測(cè)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(lái)測(cè)量微小的線位移或由于力、壓力、振動(dòng)等引起的極距變化(見(jiàn)電容式壓力傳感器)。面積變化型一般用于測(cè)量角位移或較大的線位移。介質(zhì)變化型常用于物位測(cè)量和各種介質(zhì)的溫度、密度、濕度的測(cè)定。
電容式傳感器有如下一些優(yōu)點(diǎn):
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(gè)10-5 N),因此所需輸入能量極小,所以特別適宜用來(lái)解決輸入能量低的 測(cè)量問(wèn)題,例如測(cè)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(wú)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(duì)穩(wěn)定性影響甚微。
3.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,適應(yīng)性強(qiáng)
電容式傳感器的待測(cè)體是導(dǎo)體或半導(dǎo)體均可,可在惡劣環(huán)境中工作。電容式傳感 器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易于制造,可做得非常小巧,以實(shí)現(xiàn)某些特殊的測(cè)量;能工作在高低溫、強(qiáng)輻射及強(qiáng) 磁場(chǎng)等惡劣的環(huán)境中,也能對(duì)帶有磁性的工件進(jìn)行測(cè)量。
4.動(dòng)態(tài)響應(yīng)好
電容式傳感器由于極板間的靜電引力很小,可動(dòng)部分做得很小很薄,因此其固有頻率很 高,動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間短,能在幾兆赫的頻率下工作,特別適合動(dòng)態(tài)測(cè)量,如測(cè)量振動(dòng)、瞬時(shí)壓力等。
5.可以實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量,具有平均效應(yīng)
例如非接觸測(cè)量回轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)或偏心、小型滾珠 軸承的徑向間隙等。當(dāng)采用非接觸測(cè)量時(shí),電容式傳感器具有平均效應(yīng),可以減小工作表面粗糙等對(duì)測(cè)量的影響