电容式传感器在测厚中的应用

1、研究论文论文题目_ 电容式传感器在测厚中的应用学生姓名_ 陈道进学号_ 2013217277班级 物联网工程13-2班2015年10月22日目录1 引 s 12 jm a i3电容测厚传感器在板材乳制装置中的应用及特点43. 1优点43. 2缺点4论5参考文献5电容式传感器在测厚中的应用寺商要：测厚仪作为一种在线测量板材厚度的精密仪器，在整个乳机的厚控系统中 占有非常重要的地位。木文提出了一种电容式传感器的测量方法，用于厚 度测量，该方法主要用于测量金属带材在轧制过程中的厚度变化关键词：电容传感器测厚特点电路原理1引言多年来，电容式传感器的广泛研究与设计使得电容式传感器变得越来越普及, 被广泛

2、应用于位置、角速度、液位，压力等测量中。随着工业技术的迅速发展，企业对产品质量和生产效率有了更高的要求。高精度 在线测控仪器充实到生产的各个环节，不仅有效地保障了产品质量，提高了生产效 率，同时，也避免了加工中由质量问题引起的浪费现象。在金属板材、带材的轧制 过程中，成品的厚度是最重耍的物理指标之一。测厚仪作为一种在线测量板材厚度的 精密仪器，在整个轧机的厚控系统中占有非常重耍的地位。本文提出了一种电容式传感器的测量方法，用于厚度测量，该方法主要用于测量 金属带材在轧制过程中的厚度变化。2原理电容测厚仪传感器结构原理如图a所示。这种结构主要用于测量金属带材在轧 制过程中的厚度变化。电容cl、c

3、2的定极板安装在金属带材两边，金属带材是电容 的动极板，总电容为c1+c2,该电容作为电桥的一个桥臂，电容式板材在线测厚仪 电路原理示意图如图2所示。由于金属带材在生产加工过程屮会有波动，如果带材只是上丁波动，两个电容 一个增加一个减少，增量相同，总电容量cx=cl+c2不会改变；如果带材的厚度发 生变化，将引起总电容cx的变换，电桥将该信号变化变换为输出电压，将随板材厚 度变化的输出信号经放大、整形，然后送后续电路处理显示，或通过控制执行机来 构调整钢板厚度。男外，工业现场要求抗干扰能力强、稳定性高，采用驱动电缆技 术可使传感器信号的传输长度达6.5m。厶j32/r-ahb+azi.图3所示

4、为测厚原理，由于被测物3是非绝缘体，特别是在线测量吋，由于工 件加工中存在振幅为的振动，所以采用差动测量的方法，使其表面分别与传感器1、2构成电容器，由此形成对其厚度变化量a*的实时监测，即当给定传感器2的相对位置和板材初始厚度h时，板材厚度变化则有=传感器引起电 压的变化为：紙a屮.aa = +a3c 鉍-叫+&jt可得总的变化电压：«*由此，差动测量方法有效地解决了工件加工过程屮的振动问题。至此，输出信 号通过放人、整流、差放电路和指示仪表即可显示板材的厚度3电容测厚传感器在板材轧制装置中的应用及特点-ji3.1优点1）由于这种传感器具有结构简单，体积小，动态响应好，能实

5、现非接触测量等 特点，因而被广泛应用2）动态响应好3）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，有利于选择温度 系数低的材料，又由于本身发热极小，因此影响稳定性也极微小3.2缺点1）输出阻抗高，负载能力差，电容传感器的电容量受其电极几何尺寸等限制， 一般为儿十皮法到儿百皮法，使传感器输出阻抗很高，尤其当采用音频范围内的交 流电源时，输出阻抗更高，因此传感器负载能力差，易受外界干扰影响而产生不稳 定现象；2）寄生电容影响大结论电容式测厚仪由于采用y反馈运算方法及驱动电缆技术，克服y电容传感器输出 的非线性，提高了仪器抗干扰能力，使仪器测量精度大大提高。提出的差动测量方法 有效地解决了恶劣工况下板材振动问题，从而使系统精度达到较高水平。电容测厚仪 在对绝缘板材（薄膜）厚度测量屮已有应用，如测量非绝缘板材上（绝缘或非绝缘）镀膜 厚度等。另外，虚拟仪器技术的应用不仅使整个系统功能更趋完善，人机界而更加友 好，而且，通过其强大的数据处理功能使测量系统的温漂问题得到很好的解决，测量 精度大大提高。整个测控系统以pc机为核心，与检测系统及调节控制系统对板材加 工形成闭环按制，使产品质量得到保障，生产的自动化水平得到提高。参考文献1朱沙.电