電容式傳感器原理概述
電容式傳感器原理概述
導(dǎo)語:學(xué)過物理的人都知道傳感器是怎么一會(huì)事，傳感器就是將一些非物理的量轉(zhuǎn)化為變化可電壓電流的信息。傳感器在生活中的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，比如說煙霧報(bào)警器、電飯煲、熱得快、自動(dòng)門、自動(dòng)式洗手間都有傳感器的影子，它們的樣子雖然千姿百態(tài)但是都能夠達(dá)到我們的要求，澳士堡這邊就給大家介紹一種電容式傳感器，它的應(yīng)用也很廣泛。
一、原理
電容式傳感器也常常被人們稱為電容式物位計(jì)，電容式物位計(jì)的電容檢測元件是根據(jù)圓筒形電容器原理進(jìn)行工作的，電容器由兩個(gè)絕緣的同軸圓柱極板內(nèi)電極和外電極組成，在兩筒之間充以介電常數(shù)為e的電解質(zhì)時(shí)，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為外筒電極的直徑;d為內(nèi)筒電極的直徑;e為中間介質(zhì)的電介常數(shù)。在實(shí)際測量中D、d、e是基本不變的，故測得C即可知道液位的高低，這也是電容式傳感器具有使用方便，結(jié)構(gòu)簡單和靈敏度高，價(jià)格便宜等特點(diǎn)的原因之一。
二、特點(diǎn)優(yōu)勢
電容式傳感器與電阻式、電感式等傳感器相比有如下一些優(yōu)點(diǎn)：
(1)高阻抗、小功率,因而所需的輸入力很小，輸人能量也很低。電容式傳感器因帶電極板 間靜電引力極小(約幾個(gè)10-5 N)，因此所需輸入能量極小，所以特別適宜用來解決輸入能量低的 測量問題，例如測量極低的壓力、力和很小的加速度、位移等，可以做得很靈敏,分辨力非常髙，能 感受0.001μm甚至更小的位移。
(2)溫度穩(wěn)定性好。傳感器的電容值一般與電極材料無關(guān)，有利于選擇溫度系數(shù)低的材料， 又因本身發(fā)熱極小，對穩(wěn)定性影響甚微。
(3)結(jié)構(gòu)簡單，適應(yīng)性強(qiáng)，待測體是導(dǎo)體或半導(dǎo)體均可,可在惡劣環(huán)境中工作。電容式傳感 器結(jié)構(gòu)簡單,易于制造,可做得非常小巧，以實(shí)現(xiàn)某些特殊的測量;能工作在高低溫、強(qiáng)輻射及強(qiáng) 磁場等惡劣的環(huán)境中，也能對帶有磁性的工件進(jìn)行測量。
(4)動(dòng)態(tài)響應(yīng)好。由于極板間的靜電引力很小，可動(dòng)部分做得很小很薄，因此其固有頻率很 高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間短，能在幾兆赫的頻率下工作，特別適合動(dòng)態(tài)測量，如測量振動(dòng)、瞬時(shí)壓力等。
(5)可以實(shí)現(xiàn)非接觸測量，具有平均效應(yīng)。例如非接觸測量回轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)或偏心、小型滾珠 軸承的徑向間隙等。當(dāng)采用非接觸測量時(shí),電容式傳感器具有平均效應(yīng)，可以減小工作表面粗糙 等對測量的影響。
大家看完電容式傳感器的介紹，是否明白了電容式傳感器的工作原理了呢?傳感器進(jìn)入到我們的生活以后，使我們的生活變的便捷，方便了我們的行動(dòng)。在一些特殊傳感器的應(yīng)用不僅僅方便了我們，更重要的是節(jié)約了我們的寶貴時(shí)間。在新世紀(jì)的今天傳感器是一種偉大的發(fā)明，可以利用傳感器完成一些我們勞動(dòng)人民無法直接完成的，及節(jié)約了時(shí)間又保障了我們的人身安全，符合我們國家以人為本的政策。今天澳士堡關(guān)于電容式傳感器就介紹到這里，希望可以幫助到你!
