電容式感測器的分類 一次性讓你搞清楚

電容式感測器的敏感部分就是具有可變參數的電容器。 其最常用的形式是由兩個平行電極組成、極間以空氣為介質的電容器。 電容式感測器的種類有很多， 有時候會讓人搞不太清楚。 小編今天要為大家帶來的電容式感測器的分類知識。

電容式感測器的分類

常用的測量電路主要有橋式電路、調頻電路、脈衝寬度 制電路、運算放大器電路、二極體雙 T 形交流電橋和環行二極體充放電法等。 調頻電路實際是把電容式感測器作為振盪器諧振回路的一部分,當輸入量導致電容量發生變化時， 振盪器的振盪頻率就發生變化。 雖然可將頻率作為測量系統的輸出量， 用以判斷被測非電量的大小， 但此時系統是非線性的， 不易校正， 因此必須加入鑒頻器， 將頻率的變化轉換為電壓振幅的變化， 經過放大就可以用儀器指示或記錄儀記錄下來。

調頻電容感測器測量電路具有較高的靈敏度，

可以測量高至 0.01 μm級位移變化量。 信號的輸出頻率易於用數位儀器測量， 並與電腦通信， 抗干擾能力強， 可以發送、接收以達到遙測遙控的目的。

因此， 在實際應用中， 常採用差動式結構， 既使靈敏度提高 1 倍， 又使非線性誤差大大降低， 抗干擾能力增強。

電容感測器原理

電容式感測器也常常被人們稱為電容式物位計， 電容式物位計的電容檢測元件是根據圓筒形電容器原理進行工作的， 電容器由兩個絕緣的同軸圓柱極板內電極和外電極組成， 在兩筒之間充以介電常數為e的電解質時， 兩圓筒間的電容量為C=2∏eL/lnD/d， 式中L為兩筒相互重合部分的長度;D為外筒電極的直徑;d為內筒電極的直徑;e為中間介質的電介常數。

在實際測量中D、d、e是基本不變的， 故測得C即可知道液位的高低， 這也是電容式傳感器具有使用方便， 結構簡單和靈敏度高， 價格便宜等特點的原因之一。

電容感測器優勢

電容式感測器與電阻式、電感式等感測器相比有如下一些優點：

(1)高阻抗、小功率,因而所需的輸入力很小， 輸人能量也很低。 電容式感測器因帶電極板 間靜電引力極小(約幾個10-5 N)， 因此所需輸入能量極小， 所以特別適宜用來解決輸入能量低的 測量問題， 例如測量極低的壓力、力和很小的加速度、位移等， 可以做得很靈敏,分辨力非常高， 能 感受0.001μm甚至更小的位移。

(2)溫度穩定性好。 感測器的電容值一般與電極材料無關， 有利於選擇溫度係數低的材料， 又因本身發熱極小， 對穩定性影響甚微。

(3)結構簡單， 適應性強， 待測體是導體或半導體均可,可在惡劣環境中工作。 電容式傳感 器結構簡單,易於製造,可做得非常小巧， 以實現某些特殊的測量;能工作在高低溫、強輻射及強 磁場等惡劣的環境中，

也能對帶有磁性的工件進行測量。

(4)動態回應好。 由於極板間的靜電引力很小， 可動部分做得很小很薄， 因此其固有頻率很 高， 動態回應時間短， 能在幾兆赫的頻率下工作， 特別適合動態測量， 如測量振動、暫態壓力等。

(5)可以實現非接觸測量， 具有平均效應。 例如非接觸測量回轉軸的振動或偏心、小型滾珠 軸承的徑向間隙等。 當採用非接觸測量時,電容式傳感器具有平均效應， 可以減小工作表面粗糙 等對測量的影響。

小編結語：好啦，以上就是的電容式感測器的分類

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