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文档简介
1、 第4章 4.2电容式传感器 S 极板的遮盖面积，单位为m2； 极板间介质的介电常数； d两平行极板间的距离，单位为m；0 真空的介电常数，0 =8.85410-12 F/m；r 极板间介质的相对介电常数，对于空气介质，r 1。4.2 电容式传感器4.2.1 基本工作原理将被测量的变化转换为电容量变化的传感器。平行极板电容器的电容量为： 4.2 电容式传感器若极板间有多种绝缘介质，电容量为：对于同轴圆筒形电容，电容量为：2R2rL 电容式传感器按被测量所改变的电容器的参数分类：变间隙型、变面积型、变介质型。输出特性一、变极距型(a)图(b)图应用：如P40差动脉冲调宽法 直线位移式结构2. 变
2、面积型电容传感器 直线位移型电容传感器具有线性输出特性。 角位移变面积型2. 变面积型电容传感器 角位移式变面积型3. 变介质型传感器1.介质的介电常数随被测量(如温度、湿度)变化，如电容式温度传感器、电容式湿度传感器等；2.电容极板间有二种介质，二种介质的厚度或位置变化，如电容式位移传感器、电容式厚度传感器、电容式液位传感器等。 初始时：P174电容式液位传感器2R2rLH 液位传感器的等效电路C2C1C0(1) 电极间无液体时电容：(2) 电极间有液体时电容：适用于非导电液体的液位测量4.2.3等效电路分析L是电容器本身电感和引线电感，Rs是引线电阻，Rp是电容器并联损耗电阻。 等效电路参
3、数决定谐振频率，传感器工作时要求低于谐振频率才能正常工作。Ce:实际有效电容4.2.4接口电路选择(1)变极距型电容传感器(2)变面积型电容传感器，P39(3-2-6)(3-2-7)差动式变极距型电容传感器图3-2-6 (P40) . 电桥电路 (变压器电桥组成半差动等臂电桥)输出电压与被测位移成线性关系图3-1-6 (P37)、电容式传感器应用电容式压差传感器电容式加速度传感器电容式荷重传感器电容式应变传感器电容式厚度传感器电容式位移传感器应用电容式厚度传感器适合测量绝缘板材的厚度n是绝缘材料厚度与介质决定的常数。P1693-2-6(P39)电容式金属板材厚度测控原理应用在轧制金属板材生产上，实时显示金属板材厚度，同时调节轧辊压力，使板材厚度控制在一定误差范围内。由交流电桥（变压器电桥）测量板材厚度引起的电容变化。P169 电容传感器的特点1电容式传感器的优点 （1）温度稳定性好（2）结构简单，适应性强 （3） 动态响应好 电容式传感器由于极板间的静电引力很小，需要的作用能量极小，动态响应时间短，特别适合动态测量。2.电容式传感器的缺点：输出阻抗高，负载能力差。 作业1、根据参数变化，电容式传感器有哪些类型？简述各种类型电容式传感器的工作原理。2、某电容测微器，其传感器的圆形极板半径为4mm，工作初始间距为0.3mm，介电常数=8.8
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