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電容傳感器的工作原理,你了解多少?

時間:2021-03-29 14:33:14來源:傳感器專家網(wǎng)

導(dǎo)語:?電容傳感器是一種能夠?qū)⒈粶y物理量或機(jī)械量轉(zhuǎn)換成電容量變化的一種轉(zhuǎn)換裝置,而它本質(zhì)上就是一個具備可變參數(shù)的電容器。電容式傳感器的結(jié)構(gòu)簡單、并且有較高的分辨率,動態(tài)響應(yīng)特性好,被廣泛應(yīng)用于位移、加速度、壓力、振動、液位等測量中。那么電容傳感器的工作原理是什么呢?今天就帶大家一起來了解一下!

電容傳感器

  電容傳感器的工作原理

  電容式傳感器也經(jīng)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按照圓筒形電容器原理進(jìn)行工作的,電容器由兩個絕緣的同軸圓柱體極板內(nèi)電極和外電極組成,在兩筒之間充以介電常數(shù)為ε的電解質(zhì)時,兩圓筒間的電容量為 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(nèi)筒電極的直徑;e為正中間介質(zhì)的電介常數(shù)。在實際上精確測量中D、d、e是主要不變的,故測得C即可知道液位的高低,這也是電容式傳感器具備使用方便,結(jié)構(gòu)簡易和靈敏度高,價格便宜等特征的原因之一。

  電容式傳感器是以各種類型的電容器作為傳感元件,因為被精確測量變化將導(dǎo)致電容器電容量變化,根據(jù)精確測量電路,可把電容量的變化轉(zhuǎn)換為電信號輸出。測知電信號的大小,可分辨被精確測量的大小。這就是電容式傳感器的主要工作原理。

  電容傳感器優(yōu)點有哪些?

  1、溫度可靠性好

  電容式傳感器的電容值通常與電極材料無關(guān),這有益于選擇溫度系數(shù)低的材料,又因自身發(fā)熱極小,影響可靠性甚微。而電阻傳感器有銅損,易發(fā)熱產(chǎn)生零漂。

  2、動態(tài)響應(yīng)好

  電容式傳感器因為帶電極板間的靜電引力很小(約幾個10^(-5)N),需要的作用能量極小,又因為它的可動部分還可以做得很小很薄,即質(zhì)量很輕,因而其固有頻率很高,動態(tài)響應(yīng)時間短,能在幾兆赫茲的頻率下工作,特別適用于動態(tài)精確測量。又因為其介質(zhì)損耗小可以用較高頻率供電,因而系統(tǒng)輸出功率高。它可用來精確測量高速變化的參數(shù)。

傳感器

  3、結(jié)構(gòu)簡易

  電容式傳感器結(jié)構(gòu)簡易,便于制造和保證高的精度,還可以做得非常小巧,以完成某些特殊的精確測量;能工作在高溫,強(qiáng)輻射及強(qiáng)磁場等惡劣的環(huán)境中,還可以承載很大的溫度變化,承載高壓力,高沖擊,過載等;能精確測量超高溫和低壓差,也能對帶磁工作進(jìn)行精確測量。

  4、還可以非接觸測量且靈敏度高

  可非接觸測量回轉(zhuǎn)軸的振動或偏心率、小型滾珠軸承的徑向間隙等。當(dāng)選用非接觸測量時,電容式傳感器具備平均效應(yīng),還可以減小工件表面粗糙度等對精確測量的影響。

  以上就是關(guān)于電容傳感器工作原理的介紹了,看到此處,想必您心中對電容傳感器在運(yùn)行時的原理機(jī)制也能夠看明白了吧!電容傳感器結(jié)構(gòu)簡單、溫度穩(wěn)定性好、在傳感器市場上深受得眾多用戶的喜愛。隨著電容傳感器傳感器水平的迅猛發(fā)展,未來,電容傳感器傳感器的市場應(yīng)用場景也將越來越多。

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