传感器第三章电容式传感器概述.重点

1、电容式传感器电容式传感器的工作原理和结构 误差的因素及改进措施电容式传感器的测量电路电容传感器的应用举例第三章电容式传感器非电量> 电容元件电容量变化内容提要I第一节I第二节I第三节I第四节学习目标掌握电容传感器类型及各种类型的工作原 理；了解输出特性及减少线性误差的措施； 了解误差的影响因素及改进措施;掌握各种 测量电路及工作原理；熟悉电容传感器应用。特点结构简单、测量范围大、灵敏度高、动态响 应特性好、适应性强、价格低廉、并能进行非接触测量。应用：测量力、压力.位移、振动.液位.湿度、 成分含量等场合ra拄拄隊由孑扭王由:拄0r|w Vpl.w第三章电容式传感器> 1>变

2、极距型电容传感器-2.变面积型电容传感器第三苹 2、变极距型差动电容传感器理和结构 3.变介质型电容式传感器三.电客修感ff輸曲特IMW第三章电容式传感器曲曲曲:|:曲曲柚基卒工作原理平板电容器，其电容量为:C =空_勺片Ad£ :电容极板间介质的介电常数，£立。£ r£ o :真空介电常数£ r：极板间介质的相对介电常数；A：两平行板所覆盖的面积；M：两平行板之间的距离。第三章 电容式传感器A J5 J fd类型d品巨离,A面积, 质,称变极距型传感器称变面积型传感器 称变介质型传感器1曙二音 由盔我肚咸寒I'gtTrhij:F 田

3、HHt111. /彳卜 1 b -<Rr7宀叫卜卜卜+ :“；： 44-j.rTV'Td1变极距型电容传感器T1 -定极板初始电容量为2-动极板电容器极板间距离由初始值缩小了 d,电容量增 大了则有彪叽1一1第三章电容式传感器 肝$曲曲:惟谕曲曲曲抽1 AC八:0I I A . 若AJ/JO«1 时，l-（A/o）41,贝!J：4d、HN 丫< «o >AC «电容量与极板间 距离之间的关系第=童传感器的灵AC/C()_ 1dd do此时古逝似呈线性关系， 所以变极距型电容式传感器往往 设计成在/k椒小范围内变化。电容式传感器叵测微仪5如

4、勺+g=C。飞O1/1。BffiM口返冋举例1FA田干FF肝车FP FE电容式传声器(Microphone)极板空腔膜片、-1TE I电容传声器核心是平板电容器，振动膜片是一片表面经过金属化处理的轻质弹性薄膜，当膜片随着声波的压力的大小产生振动时，膜片与后极板之间的相对距离发生变化，膜片与极板所构成电容器的量就发生变化。极板上的电荷随之变化,电路中的电流也相应变化，负载电阻上也就有相应的电压输 出，从而衰成了更査信号与电值号的转换: :V第三章电容式传感器沁 >举例1电容式传声器(Microphone)电容式传声器的电路原理2、变面积型电容传感器 (1)直线位移型£（QAx）Z

5、?C =dAC Ax=aC与Ax呈线性关系。Co a(2)角位移型当8=0时，则fi4 C =羊亍亠、in刁空步存当條0时，则07U第三章 电容式传感器变面积型电容传感器 I固定扱板2动极板变面积型电容传感器1同定极板2动极板当动极板相对于定极板沿长 度方向平移血，则电容为(Av)=Q 1k Q丿AC/ 1Ax aC与角位移0呈线性关系。第=章由宏我住咸寒1严jej双联电容器变面积的电容传感器当顺时针旋转调谐旋钮时，变面积式可变电容器的动片就随之转动，改变了与定片之间的覆盖面积A,电 容量C也就越来越小，谐振频率也随之改变。| A深度角度第三章电容式传感器I:曲曲樹曲曲由:曲曲曲圆柱型电容传感

6、器柱型，当动极板有一线位移时，两极板间覆盖面积就发生变化，从而导致电容量的变化变面积型电容传感置1固定根板2动根板变面枳型电容倍感器1固定极板2动极板初始电容第三章电容式传感器当内筒上移彳时，内 外筒间的电容G为：xTL与兀成线性关系返回第三章 电容式传感器(丄3、变介质型电容式传感器*H(l)单组式平板线伎移变介质型F 5 4»Hx dCB=b(l_x，d；d；V第二章电容式传感器Am)怔' j*'*'*比1C = Co+Co 兰£2 /也+巴 6?2 £2电容变化量与电介质移动量X呈线性关系。w第三章电容式传感器曲曲:由拄由不曲由汀由工曲由拄由并联柱面结构D用于测量液位高低。设被 测介质的介电常数为订，液面 高度为h,变换器总高度为H, 内筒外径为d,外筒内径为D oOIFS?Si|SFp1|FPSp千my丫匸可b 1 二： *-返回C IInIn dd_ |2加(6_£) =5+ Dnd2兀E、h27rsH h) _ 2兀sH2加(q