资料介绍
电容传感器是一种将其他量的变换以电容的变化体现出来的仪器,主要由上下两电极、绝缘体、衬底构成,电容传感器在工业中的应用非常广泛。主要针对电容传感器的原理与应用进行分析。
对于电容传感器,可以从能量转换方面来分析,电容变换器是一种无源变换器,首先要把力学量进行转换,转换成电压或者是电流,再进行放大、处理。在力学量中,很多的量都是与程度密切联系的,如拉伸、压缩、膨胀等,而且都需要通过长度来测量。同时,在一定条件下,这些力学量的变化不是很快的,只是在很小范围内发生变动,如果要对这些微小变动进行准确测量,其他传感器是无法做到的,这就需要用到电容传感器。电容式传感器已经在振动、角度、位移、加速度机械量的测量中得到了广泛的应用,也开始应用在了液面、压差以及压力的测量中。
对非电学量进行测量的时候,要用到电测量法进行测量。在测量过程中,一定要把非电学量进行转换,先转换成电学量,并输入进去。一般情况下,在转换的过程中要用到变换器。传感器的设计是依据非电学量的特征进行的。在对力学量进行转换的时候,要用到我们今天所讨论的电容传感器,它在转换中起着非常重要的作用。
在变化非常小的力学量测量的时候,需要用到这种传感器,其主要特征表现在几个方面: ①测量范围很大,变化率有时候会超过百分之百。②灵敏度高,对于微小的变化,非常灵敏,测量结果更加准确。③在动态响应上比较快,其可动质量很小,而且频率相当高,所以响应速度非常快。④非常稳定,电容传感器都是用金属所制成的,在中间一般都用无机材料制成,如空气、玻璃等,不会受到温度骤变、辐射强化的影响,测量准确非常高。
电容传感器的力学量在发生一定的变化时,内部参数就会有所改变,此时会出现信号的变化,这就是电容传感器的工作本质。电容器工装状态发生改变后,其参数也会出现变化。一般情况下,对于电容传感器,都是采用参数来分类,这包括以下三种不同的类型。
对于这种传感器来说,其面积在发生改变后,参数也会出现相应的变化。其工作原理是通过移动角的位置,让极板遮住位置大小出现变化,其参数也不同。角位移的尺度越大,电容量的值就越大; 角位移的尺度越小,其值就越小。二者为正比关系。利用极板遮盖面积的变化来改变电容传感器参数,会导致电容量出现变化,这就是此类电容传感器的工作原理。
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