電容傳感器是*種把被測的機械量,如位移、壓力等轉換為電容量變化的傳感器產(chǎn)品,主要用于對物體溫度、密度、濕度的測定。今天我們主要來介紹*下電容傳感器的工作原理和優(yōu)勢,希望可以幫助用戶更好的應用產(chǎn)品。
電容傳感器工作原理
電容式傳感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(jù)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*板內電*和外電*組成,在兩筒之間充以介電常數(shù)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*的直徑;d為內筒電*的直徑;e為中間介質的電介常數(shù)。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*低,這也是電容式傳感器具有使用方便,結構簡單和靈敏度*,價格便宜等特點的原因*。
電容傳感器優(yōu)勢
(1)*阻*、小功率,因而*需的輸入力很小,輸人能量也很低。電容式傳感器因帶電*板間靜電引力*小(約幾個10-5N),因此*需輸入能量*小,*以特別適宜用來解決輸入能量低的測量問題,例如測量*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*,能感受0.001μm甚至更小的位移。
(2)溫度穩(wěn)定性好。傳感器的電容值*般與電*材料無關,有利于選擇溫度系數(shù)低的材料,又因本身發(fā)熱*小,對穩(wěn)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(huán)境中工作。電容式傳感器結構簡單,易于制造,可做得非常小巧,以實現(xiàn)某些特殊的測量;能工作在*低溫、強輻射及強磁場等惡劣的環(huán)境中,也能對帶有磁性的工件進行測量。
(4)動態(tài)響應好。由于*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*,動態(tài)響應時間短,能在幾兆赫的頻率下工作,特別適合動態(tài)測量,如測量振動、瞬時壓力等。
(5)可以實現(xiàn)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。當采用非接觸測量時,電容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。
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