电容式传感器有几种类型?
根据传感器的工作原理可把电容式传感器分为变极距型、变面积型和变介质型三种类型。
根据传感器的结构可把电容式传感器分为三种类型的结构形式。它们又可按位移的形式分为线位移和角位移两种,每一种又依据传感器极板形状分成平(圆形)板形和圆柱(圆筒)形,虽然还有球面形和锯齿形等其他形状,但一般很少用。其中差动式一般优于单组(单边)式传感器,它具有灵敏度高、线性范围宽、稳定性高等特点。
扩展资料:
一、优点
1、温度稳定性好
电容式传感器的电容值一般与电极材料无关,这有利于选择温度系数低的材料,又因本身发热极小,影响稳定性甚微。而电阻传感器有铜损,易发热产生零漂。
2、结构简单
电容式传感器结构简单,易于制造和保证高的精度,可以做得非常小巧,以实现某些特殊的测量;能工作在高温,强辐射及强磁场等恶劣的环境中,可以承受很大的温度变化,承受高压力,高冲击,过载等;能测量超高温和低压差,也能对带磁工作进行测量。
3、动态响应好
电容式传感器由于带电极板间的静电引力很小(约几个10^(-5)N),需要的作用能量极小,又由于它的可动部分可以做得很小很薄,即质量很轻,因此其固有频率很高,动态响应时间短,能在几兆赫兹的频率下工作,特别适用于动态测量。又由于其介质损耗小可以用较高频率供电,因此系统工作频率高。它可用于测量高速变化的参数。
二、相关应用
电容式传感器具有结构简单、耐高温、耐辐射、分辨率高、动态响应特性好等优点,广泛用于压力、位移、加速度、厚度、振动、液位等测量中。但在使用中要注意以下几个方面对测量结果的影响:
①减小环境温度、湿度变化(可能引起某些介质的介电常数或极板的几何尺寸、相对位置发生变化)。
②减小边缘效应。
③减少寄生电容。
④使用屏蔽电极并接地(对敏感电极的电场起保护作用,与外电场隔离)。
⑤注意漏电阻、激励频率和极板支架材料的绝缘性。
参考资料来源:百度百科-电容式传感器
2023-09-13 广告
一、根据电容式传感器的工作原理,分为三种类型:
1、变极板间距的变极距型
变极板间距型电容式传感器的特点:电容量与极板间距成反比。主要用于测量位移量。
2、变极板覆盖面积的变面积型
变极板覆盖面积型电容传感器的特点:电容量与面积改变量成正比。主要用于合测量线位移和角位移。
3、变介质介电常数的变介质型
变介袭质型电容传感器的特点:利用不同介质的介电常数各不相同,通过改变介质的介电常数实现对被测量的检测, 并通过电容式传感器的电容量的变化反映出来。
主要用于介质的介电常数发生改变的场合。
二、按测量原理分类
根据测量原理不同,电容式传感器分为变面积型传感器、变极距型传感器、变介质型传感器。
1、面积变化型一般用于测量角位zhidao移或较大的线位移。
2、极距变化型一般用来测量微小的极距变化。
3、介质变化型常用于物位测量和各种介质的温度、密度、湿度的测定。
优点
1、温度稳定性好
电容式传感器的电容值一般与电极材料无关,这有利于选择温度系数低的材料,又因本身发热极小,影响稳定性甚微。而电阻传感器有铜损,易发热产生零漂。
2、结构简单
电容式传感器结构简单,易于制造和保证高的精度,可以做得非常小巧,以实现某些特殊的测量;能工作在高温,强辐射及强磁场等恶劣的环境中,可以承受很大的温度变化,承受高压力,高冲击,过载等;能测量超高温和低压差,也能对带磁工作进行测量。
3、动态响应好
电容式传感器由于带电极板间的静电引力很小(约几个10^(-5)N),需要的作用能量极小,又由于它的可动部分可以做得很小很薄,即质量很轻,因此其固有频率很高,动态响应时间短,能在几兆赫兹的频率下工作,特别适用于动态测量。
又由于其介质损耗小可以用较高频率供电,因此系统工作频率高。它可用于测量高速变化的参数。
4、可以非接触测量且灵敏度高
可非接触测量回转轴的振动或偏心率、小型滚珠轴承的径向间隙等。当采用非接触测量时,电容式传感器具有平均效应,可以减小工件表面粗糙度等对测量的影响。
电容式传感器除了上述的优点外,还因其带电极板间的静电引力很小,所需输入力和输入能量极小,因而可测极低的压力、力和很小的加速度、位移等,可以做得很灵敏,分辨力高,能感应0.01μm甚至更小的位移。
由于其空气等介质损耗小,采用差动结构并接成电桥式时产生的零残极小,因此允许电路进行高倍率放大,使仪器具有很高的灵敏度。
变极板间距型电容式传感器的特点是电容量与极板间距成反比,适合测量位移量。 变极板覆盖面积型电容传感器的特点是电容量与面积改变量成正比, 适合测量线位移和角位移。 变介质型电容传感器的特点是利用不同介质的介电常数各不相同,通过改变介质的介电常数实现对被测量的检测, 并通过电容式传感器的电容量的变化反映出来。 适合于介质的介 电常数发生改变的场合。
根据测量原理不同,电容式传感器可分为变面积型传感器;变极距型传感器;变介质型传感器。极距变化型一般用来测量微小的极距变化。面积变化型一般用于测量角位移或较大的线位移。介质变化型常用于物位测量和各种介质的温度、密度、湿度的测定。
压力式
湿度式