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文档简介

1、项目三项目三 位移和振动检测位移和振动检测任务一任务一 电容式传感器测位移电容式传感器测位移v知识目标知识目标v通过本课题的学习，认识、了解电容式传感器器通过本课题的学习，认识、了解电容式传感器器件。了解它们的主要特点和性能。掌握电容式传件。了解它们的主要特点和性能。掌握电容式传感器工作原理，了解电容式传感器的基本结构、感器工作原理，了解电容式传感器的基本结构、工作类型及它们各自的特点，了解电容式传感器工作类型及它们各自的特点，了解电容式传感器的测量电路及其工作原理。的测量电路及其工作原理。v技能目标技能目标v通过本课题的学习，要求掌握差动电容器工作方通过本课题的学习，要求掌握差动电容器工作方

2、式，能根据不同测量物理量选择合适的工作类型，式，能根据不同测量物理量选择合适的工作类型，正确分析由电容器组成的检测系统，设计基本的正确分析由电容器组成的检测系统，设计基本的电容器检测系统。电容器检测系统。3.1 电容式几何量传感器电容式几何量传感器v 电容式传感器工作原理及类型电容式传感器工作原理及类型v 当被测参数变化使得式（当被测参数变化使得式（3-6）中的）中的A、d或发生变化时或发生变化时, 电容量电容量C也随之变化。如果保持其中两个参数不变也随之变化。如果保持其中两个参数不变, 而仅而仅改变其中一个参数改变其中一个参数, 就可把该参数的变化转换为电容量的就可把该参数的变化转换为电容量

3、的变化变化, 通过测量电路就可转换为电量输出。因此通过测量电路就可转换为电量输出。因此, 电容式电容式传感器工作方式可分为变极距式、变面积式和变介电常数传感器工作方式可分为变极距式、变面积式和变介电常数式三种类型。式三种类型。 dAc1 变极距式电容传感器变极距式电容传感器)1 (100000 xdxCdxCxdACx差动工作方式 极距变化型电容传感器的优点是可实现动态非接触测量，动态响应特性好，灵敏度和精度极高（可达nm级），适应于较小位移（1nm1m）的精度测量。但传感器存在原理上的非线性误差，线路杂散电容（如电缆电容、分布电容等）的影响显著，为改善这些问题而需配合使用的电子电路比较复杂。 2 变面积式电容传感器变面积式电容传感器差动式结构 3 变介电常数式电容传感器变介电常数式电容传感器bhahdDdDldDldDhlCCCxx)ln() 1(2)ln(2)ln(2)ln()(2000021bdhdcK电容式传感器的转换电路电容式传感器的转换电路v1.交流电桥交流电桥2.调频电路调频电路3.运算放大式电路运算放大式电路4,脉冲宽度调制电路脉冲宽度调制电路5.二极管双二极管双T型交流电桥型交流电桥电容式传感器的的应用电容式传感器的的应用v1.电容式接近开

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