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1、电容式传感器 基本原理 结构类型等效电路分析EXIT基本原理 平行平面形 平行曲面形 总结 电容式传感器是以各种类型的电容器作为传感元件，将被测量的变化转换为电容量变化的一种传感器。典型的电容式传感器中的电容通常做成平行平面形或平行曲面形。一、平行平面形+-dA平行板电容器电力线 当平行板的间距d 远小于平行板的尺寸（半径、长和宽等）时，对精度要求不是特别严格的条件下，边缘效应即可忽略。二、平行曲面形RrL同心圆筒形电容器平行曲面型电容的典型结构是同轴圆筒型总 结 在上述两种电容器中，决定其容量大小的诸多参数之一在待测对象的作用下发生变化，其电容量将随之改变，这就是电容式传感器的物理基础。对于

2、平行板电容器可以变化的参数有：、A、d等；对于同心圆筒形电容器可以变化的参数有：、L、r/R等。结构类型 按被测量所改变的参数分：变极距型 、变面积型 和变介质型 按被测位移分：角位移型和线位移型 按组成方式分：单一式和差动式 按电容极板形状分：平板电容、圆筒电容和平行曲面型变极距型（变间隙型）设初始电容量： 当动极板2引起间距减小了 时，则输出电容为：C-d特性曲线设初始电容量： 当传感器被近似看成线性时，其灵敏度为：由此知 之间关系.变面积型（1）变面积型（2）变介电常数型(I)常用于检测片状材料的厚度当某种介质在A、B之间运动时，电容输出（串联）与介质参数之间的关系为：变介电常数型(2)

3、 常用于检测液面的高度 该电容器的总电容输出（并联）与介质参数之间的关系为：等效电路分析 前面所有的讨论都是在将电容式传感器视为纯电容的条件下进行的，这在大多数实用情况下是允许的。因为对于大多数电容器，除了在高温、高湿条件下工作，它的损耗可以忽略。在低频工作时，它的电感效应也是可以忽略的. 在电容器的损耗和电感不可忽略时，电容传感器的等效电路如图所示：其中：RP 并联损耗电阻(板极间的漏电及介质损耗)RS 串联损耗电阻(引线电阻及高频趋肤效应)L 分布电感C 传感器电容参数分析RP 并联损耗电阻(板极间的漏电及介质损耗) 这部分损耗的影响通常在低频时较大，随着频率增高，容抗减小，他的影响也就减弱了。RS 串联损耗电阻(引线电阻及高频趋肤效应) 在几兆赫以下频率工作时，这个值通常是极小的，随着频率的增高而产生的趋肤效应，它的值也增大。L是电容器本身的电感和外部引线电感 它与电容器的结构形式和引线长度有关。如果用电缆与电容式传感器相连，则L中应包括电缆的电感。电容的相对变化量在RP、 RS忽略时，传感器的等效电容Ce由:容抗感抗。时在，CCCLCLCC

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