Question

电容式传感器的优缺点

Answer 1

电容式传感器是一种转换器件，它以各种类型的电容器为传感元件，将被测物理量或力学量转变为电容的变化。其实就是一个参数可变的电容器。我们来看看电容式传感器的优势。电容式传感器是一种转换器件，它以各种类型的电容器为传感元件，将被测物理量或力学量转变为电容的变化。其实就是一个参数可变的电容器。1.良好的温度稳定性电容传感器的电容值一般与电极材料无关，有利于选择温度系数低的材料，并且由于其发热极小，对稳定性影响不大。但电阻传感器有铜损，容易因发热产生零点漂移。2、结构简单电感式传感器结构简单，制造容易，精度高，可以做得很小，实现一些特殊的测量。能在高温、强辐射、强磁场等恶劣环境下工作，能承受巨大的温度变化、高压、高冲击、过载等。可以测量超高温低压差，也可以测量磁功。3.良好的动态响应。由于带电极板间的静电引力很小(约几个10(-5)N)，电感式传感器的作用能量极小，又由于其可动部分可以做得很小很薄，即质量很轻，所以其固有频率很高，动态响应时间短，可以工作在几兆赫的频率，特别适合动态测量。由于其介质损耗低，能以较高的频率供电，所以系统的工作频率高。可用于测量高速变化的参数。4.非接触测量和高灵敏度。转轴的振动或偏心以及小滚珠轴承的径向游隙可以用非接触方式测量。采用非接触测量时，电容传感器具有平均效应，可以减小工件表面粗糙度对测量的影响。

Answer 2

把被测的机械量，如位移、压力等转换为电容量变化的传感器。它的敏感部分就是具有可变参数的电容器。其最常用的形式是由两个平行电极组成、极间以空气为介质的电容器（见图）。若忽略边缘效应，平板电容器的电容为εA／δ，式中ε为极间介质的介电常数，A为两电极互相覆盖的有效面积,δ为两电极之间的距离。δ、A、ε 三个参数中任一个的变化都将引起电容量变化，并可用于测量。因此电容式传感器可分为极距变化型、面积变化型、介质变化型三类。极距变化型一般用来测量微小的线位移或由于力、压力、振动等引起的极距变化(见电容式压力传感器)。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。电容器传感器的优点是结构简单,价格便宜，灵敏度高,过载能力强，动态响应特性好和对高温、辐射、强振等恶劣条件的适应性强等。缺点是输出有非线性，寄生电容和分布电容对灵敏度和测量精度的影响较大，以及联接电路较复杂等。70年代末以来,随着集成电路技术的发展,出现了与微型测量仪表封装在一起的电容式传感器。这种新型的传感器能使分布电容的影响大为减小，使其固有的缺点得到克服。电容式传感器是一种用途极广，很有发展潜力的传感器