《电容式传感器课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电容式传感器课件（50页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、北京工业大学机电学院北京工业大学机电学院胥胥永永刚刚胥胥永永刚刚胥永刚制胥永刚制第五章第五章 电容式传感器电容式传感器电容式传感器的工作原理电容式传感器的工作原理电容式传感器的结构类型电容式传感器的结构类型（极距极距、面积面积、介质介质）电容式传感器的性能特点电容式传感器的性能特点电容式传感器的等效和测量电路电容式传感器的等效和测量电路电容式传感器的应用电容式传感器的应用本章内容：本章内容：测量技术基础测量技术基础北京工业大学机电学院北京工业大学机电学院胥胥永永刚刚胥胥永永刚刚胥永刚制胥永刚制变换原理：将被测非电量的变化转化为电容量变化变换原理：将被测非电量的变化转化为电容量变化两平行极板组成
2、的电容器两平行极板组成的电容器, ,它的电容量为它的电容量为: :+ A 、A或或发发生生变变化化时时，都都会会引起电容的变化。引起电容的变化。变极距型变极距型变面积型变面积型变介质型变介质型传感器类型传感器类型5.1 电容式传感器的工作原理电容式传感器的工作原理北京工业大学机电学院北京工业大学机电学院胥胥永永刚刚胥胥永永刚刚胥永刚制胥永刚制一、间隙变化型一、间隙变化型5.2 电容式传感器的结构类型电容式传感器的结构类型北京工业大学机电学院北京工业大学机电学院胥胥永永刚刚胥胥永永刚刚胥永刚制胥永刚制变极距：变极距：变极距：变极距： 取值不能大，否则将降低灵敏度取值不能大，否则将降低灵敏度取值不
3、能大，否则将降低灵敏度取值不能大，否则将降低灵敏度 一、间隙变化型一、间隙变化型5.2 电容式传感器的结构类型电容式传感器的结构类型北京工业大学机电学院北京工业大学机电学院胥胥永永刚刚胥胥永永刚刚胥永刚制胥永刚制差动电容变化量差动电容变化量差动电容变化量差动电容变化量优点：优点：1、减小非线性误差、减小非线性误差2、提高传感器灵敏度、提高传感器灵敏度3、减小寄生电容的影响、减小寄生电容的影响4、减小温度、湿度等环境、减小温度、湿度等环境因素的影响因素的影响实际应用常采用差动式结构。实际应用常采用差动式结构。C2C1d1d200一、间隙变化型一、间隙变化型5.2 电容式传感器的结构类型电容式传感
4、器的结构类型北京工业大学机电学院北京工业大学机电学院胥胥永永刚刚胥胥永永刚刚胥永刚制胥永刚制一、间隙变化型一、间隙变化型5.2 电容式传感器的结构类型电容式传感器的结构类型北京工业大学机电学院北京工业大学机电学院胥胥永永刚刚胥胥永永刚刚胥永刚制胥永刚制驻极体电容传声器驻极体电容传声器它采用聚四氟乙烯材料作为振动膜片。这种材料它采用聚四氟乙烯材料作为振动膜片。这种材料经特殊电处理后，表面永久地驻有极化电荷，取代了经特殊电处理后，表面永久地驻有极化电荷，取代了电容传声器极板，故名为驻极体电容传声器。特点是电容传声器极板，故名为驻极体电容传声器。特点是体积小、性能优越、使用方便。体积小、性能优越、使
5、用方便。 一、间隙变化型一、间隙变化型5.2 电容式传感器的结构类型电容式传感器的结构类型北京工业大学机电学院北京工业大学机电学院胥胥永永刚刚胥胥永永刚刚胥永刚制胥永刚制指纹识别指纹识别指纹识别目前最常用的是电容式传感器，也被称为第指纹识别目前最常用的是电容式传感器，也被称为第二代指纹识别系统。其优点是体积小、成本低，成像二代指纹识别系统。其优点是体积小、成本低，成像精度高，而且耗电量很精度高，而且耗电量很小，非常适合在消费类电小，非常适合在消费类电子产品中使用。子产品中使用。右图为指纹经过处理后的右图为指纹经过处理后的成像图：成像图：一、间隙变化型一、间隙变化型5.2 电容式传感器的结构类型
6、电容式传感器的结构类型北京工业大学机电学院北京工业大学机电学院胥胥永永刚刚胥胥永永刚刚胥永刚制胥永刚制 指纹识别所需电容传感器包含一个大约有数万个金属指纹识别所需电容传感器包含一个大约有数万个金属导体的阵列，其外面是一层绝缘的表面，当用户的手指放导体的阵列，其外面是一层绝缘的表面，当用户的手指放在上面时，金属导体阵列在上面时，金属导体阵列/ /绝缘物绝缘物/ /皮肤就构成了相应的小皮肤就构成了相应的小电容器阵列。它们的电容值随着脊（近）和沟（远）与金电容器阵列。它们的电容值随着脊（近）和沟（远）与金属导体之间的距离不同而变化。属导体之间的距离不同而变化。指纹识别指纹识别一、间隙变化型一、间隙变
7、化型5.2 电容式传感器的结构类型电容式传感器的结构类型北京工业大学机电学院北京工业大学机电学院胥胥永永刚刚胥胥永永刚刚胥永刚制胥永刚制二、变面积型二、变面积型5.2 电容式传感器的结构类型电容式传感器的结构类型北京工业大学机电学院北京工业大学机电学院胥胥永永刚刚胥胥永永刚刚胥永刚制胥永刚制陶瓷电容压力传感器陶瓷电容压力传感器 液体压力液体压力作用在陶作用在陶瓷膜片的瓷膜片的表面，使表面，使膜片产生膜片产生 位移。位移。压力变送器压力变送器二、变面积型二、变面积型5.2 电容式传感器的结构类型电容式传感器的结构类型北京工业大学机电学院北京工业大学机电学院胥胥永永刚刚胥胥永永刚刚胥永刚制胥永刚制
8、(a) 极板上覆盖有介质极板上覆盖有介质(b) 介质可移动介质可移动三、变介质型三、变介质型5.2 电容式传感器的结构类型电容式传感器的结构类型北京工业大学机电学院北京工业大学机电学院胥胥永永刚刚胥胥永永刚刚胥永刚制胥永刚制产品产品. .电容式液位传感器（液位计电容式液位传感器（液位计/ /料位计）料位计）三、变介质型三、变介质型5.2 电容式传感器的结构类型电容式传感器的结构类型北京工业大学机电学院北京工业大学机电学院胥胥永永刚刚胥胥永永刚刚胥永刚制胥永刚制电容式接近开关电容式接近开关振荡电路振荡电路被测物体被测物体 感应电极感应电极被测电容被测电容 测量头构成电容器的一个极板，另一个极板是
9、物测量头构成电容器的一个极板，另一个极板是物体本身，当物体移向接近开关时，物体和接近开关的体本身，当物体移向接近开关时，物体和接近开关的介电常数发生变化，使得和测量头相连的电路状态也介电常数发生变化，使得和测量头相连的电路状态也随之发生变化。接近开关的检测物体，并不限于金属随之发生变化。接近开关的检测物体，并不限于金属导体，也可以是绝缘的液体或粉状物体。导体，也可以是绝缘的液体或粉状物体。三、变介质型三、变介质型5.2 电容式传感器的结构类型电容式传感器的结构类型北京工业大学机电学院北京工业大学机电学院胥胥永永刚刚胥胥永永刚刚胥永刚制胥永刚制三、变介质型三、变介质型5.2 电容式传感器的结构类
10、型电容式传感器的结构类型北京工业大学机电学院北京工业大学机电学院胥胥永永刚刚胥胥永永刚刚胥永刚制胥永刚制 1. 1. 温度稳定性好；温度稳定性好； 2. 2. 结构简单、适应性强；结构简单、适应性强； 3. 3. 动态响应好；动态响应好； 4. 4. 可以实现非接触测量、具有平均效应。可以实现非接触测量、具有平均效应。缺点：缺点：1 1、输出阻抗高、负载能力差；、输出阻抗高、负载能力差；2 2、寄生电容影响大；、寄生电容影响大； 3 3、输出特性非线性。、输出特性非线性。优点优点: :5.3 电容式传感器的性能特点电容式传感器的性能特点北京工业大学机电学院北京工业大学机电学院胥胥永永刚刚胥胥永
11、永刚刚胥永刚制胥永刚制消除寄生电容方法消除寄生电容方法1、减小连线电缆长度、减小连线电缆长度;2、采用等电位驱动技术。、采用等电位驱动技术。5.3 电容式传感器的性能特点电容式传感器的性能特点北京工业大学机电学院北京工业大学机电学院胥胥永永刚刚胥胥永永刚刚胥永刚制胥永刚制(1) 电容式传感器等效电路电容式传感器等效电路L 包括引线电缆电感和电容式传感器本身的电感；包括引线电缆电感和电容式传感器本身的电感；r 由引线电阻、极板电阻和金属支架电阻组成；由引线电阻、极板电阻和金属支架电阻组成；C0为传感器本身的电容；为传感器本身的电容；Cp为引线电缆、所接测量电路及极板与外界所形成的总寄生为引线电缆
12、、所接测量电路及极板与外界所形成的总寄生电容；电容；Rg是极间等效漏电阻，包括：极板间的漏电损耗和介质损耗、是极间等效漏电阻，包括：极板间的漏电损耗和介质损耗、极板与外界间的漏电损耗和介质损耗。极板与外界间的漏电损耗和介质损耗。rC0CPRgL5.4 电容式传感器的测量电路电容式传感器的测量电路北京工业大学机电学院北京工业大学机电学院胥胥永永刚刚胥胥永永刚刚胥永刚制胥永刚制低频等效电路低频等效电路 传感器电容的阻抗非常大，传感器电容的阻抗非常大，L和和r的影响可忽略的影响可忽略等效电容等效电容Ce=C0+Cp，等效电阻等效电阻ReRg CeRg5.4 电容式传感器的测量电路电容式传感器的测量电
13、路北京工业大学机电学院北京工业大学机电学院胥胥永永刚刚胥胥永永刚刚胥永刚制胥永刚制高频等效电路高频等效电路 电容的阻抗变小，电容的阻抗变小，L和和r的影响不可忽略，漏电阻的影响不可忽略，漏电阻的影响可忽略的影响可忽略 ，其中，其中Ce=C0+Cp，而，而rer reCeL5.4 电容式传感器的测量电路电容式传感器的测量电路北京工业大学机电学院北京工业大学机电学院胥胥永永刚刚胥胥永永刚刚胥永刚制胥永刚制调频电路调频电路运算放大器式电路运算放大器式电路二极管双二极管双T型交流电桥型交流电桥电桥测量电路电桥测量电路脉冲宽度调制电路脉冲宽度调制电路测量电路类型测量电路类型(2) 电容式传感器的测量电路
14、电容式传感器的测量电路 电容式传感器中电容值以及电容变化值都非常小，电容式传感器中电容值以及电容变化值都非常小，这样微小的电容量还不能直接为目前的显示仪表所显示，这样微小的电容量还不能直接为目前的显示仪表所显示，也很难为记录仪所接受，不便于传输。因此必须借助于也很难为记录仪所接受，不便于传输。因此必须借助于测量电路检出这一微小电容增量，并将其转换成与其成测量电路检出这一微小电容增量，并将其转换成与其成单值函数关系的电压、电流或者频率。单值函数关系的电压、电流或者频率。5.4 电容式传感器的测量电路电容式传感器的测量电路北京工业大学机电学院北京工业大学机电学院胥胥永永刚刚胥胥永永刚刚胥永刚制胥永
15、刚制调频测量电路调频测量电路5.4 电容式传感器的测量电路电容式传感器的测量电路北京工业大学机电学院北京工业大学机电学院胥胥永永刚刚胥胥永永刚刚胥永刚制胥永刚制结论：从原理上保证了变极距型电容式传感器的线性结论：从原理上保证了变极距型电容式传感器的线性 假设放大器开环放大倍数假设放大器开环放大倍数A= ，输入阻抗，输入阻抗Zi= 仍然存在一定的非线性误差，但一般仍然存在一定的非线性误差，但一般A和和Zi足足 够大，所以这种误差很小。够大，所以这种误差很小。 运算放大电路运算放大电路5.4 电容式传感器的测量电路电容式传感器的测量电路北京工业大学机电学院北京工业大学机电学院胥胥永永刚刚胥胥永永刚
16、刚胥永刚制胥永刚制线路简单，可全部放在探头内，大大缩短了电容引线、减小了分布线路简单，可全部放在探头内，大大缩短了电容引线、减小了分布电容的影响；电容的影响；电源周期、幅值直接影响灵敏度，要求它们高度稳定；电源周期、幅值直接影响灵敏度，要求它们高度稳定；输出阻抗输出阻抗为为R，与电容无关，克服了电容式传感器高内阻的缺点；，与电容无关，克服了电容式传感器高内阻的缺点；适用于具有线性特性的单组式和差动式电容式传感器适用于具有线性特性的单组式和差动式电容式传感器 。 C2(b)RRRLC2C1VD1VD2iC1iC2+UE(a)C1C1C2UERLRLRRRR+iC1iC2iC1iC2二极管双二极管
17、双T型电路型电路5.4 电容式传感器的测量电路电容式传感器的测量电路北京工业大学机电学院北京工业大学机电学院胥胥永永刚刚胥胥永永刚刚胥永刚制胥永刚制电桥电路电桥电路文氏式电容测量电桥文氏式电容测量电桥5.4 电容式传感器的测量电路电容式传感器的测量电路北京工业大学机电学院北京工业大学机电学院胥胥永永刚刚胥胥永永刚刚胥永刚制胥永刚制变压器式电桥电路变压器式电桥电路(a) 变变压器式电桥原理图压器式电桥原理图(b) 测量电路测量电路电桥电路电桥电路5.4 电容式传感器的测量电路电容式传感器的测量电路北京工业大学机电学院北京工业大学机电学院胥胥永永刚刚胥胥永永刚刚胥永刚制胥永刚制 差动脉冲调宽电路差
18、动脉冲调宽电路 利用对传感器电容利用对传感器电容的充放电使电路输的充放电使电路输出脉冲的宽度随传出脉冲的宽度随传感器电容量变化而感器电容量变化而变化。变化。脉冲宽度调制电路图脉冲宽度调制电路电压波形5.4 电容式传感器的测量电路电容式传感器的测量电路北京工业大学机电学院北京工业大学机电学院胥胥永永刚刚胥胥永永刚刚胥永刚制胥永刚制设电容设电容C1和和C2的极间距离和面积分别为的极间距离和面积分别为1、2和和S1、S2 差动变极距型差动变极距型差动变面积型差动变面积型 特性：差动脉冲调宽电路能适用于任何差动式电容式传感器特性：差动脉冲调宽电路能适用于任何差动式电容式传感器 具有理论上的线性特性具有
19、理论上的线性特性 采用直流电源，其电压稳定度高采用直流电源，其电压稳定度高; ;不存在稳频、波形纯度的要求不存在稳频、波形纯度的要求; ; 不需要相敏检波与解调等不需要相敏检波与解调等; ; 对元件无线性要求对元件无线性要求; ; 经低通滤波器可输出较大的直流电压经低通滤波器可输出较大的直流电压; ;对输出矩形波的纯度要求不高。对输出矩形波的纯度要求不高。 差动脉冲调宽电路差动脉冲调宽电路5.4 电容式传感器的测量电路电容式传感器的测量电路北京工业大学机电学院北京工业大学机电学院胥胥永永刚刚胥胥永永刚刚胥永刚制胥永刚制1、电容式液位计、电容式液位计 棒状电极（金属管）外面棒状电极（金属管）外面
20、包裹聚四氟乙烯套管，当被测包裹聚四氟乙烯套管，当被测液体的液面上升时，引起棒状液体的液面上升时，引起棒状电极与导电液体之间的电容变电极与导电液体之间的电容变化。化。 聚四氟乙烯外套聚四氟乙烯外套5.5 电容式传感器的应用电容式传感器的应用北京工业大学机电学院北京工业大学机电学院胥胥永永刚刚胥胥永永刚刚胥永刚制胥永刚制2、硅微加工加速度传感器、硅微加工加速度传感器加速度传感器以微细加加速度传感器以微细加工技术为基础，既能测量交工技术为基础，既能测量交变加速度（振动），也可测变加速度（振动），也可测量惯性力或重力加速度。其量惯性力或重力加速度。其工作电压为工作电压为2.75.25V，加速，加速度测
21、量范围为数个度测量范围为数个g，可输出，可输出与加速度成正比的电压也可与加速度成正比的电压也可输出占空比正比于加速度的输出占空比正比于加速度的PWM 脉冲。脉冲。5.5 电容式传感器的应用电容式传感器的应用北京工业大学机电学院北京工业大学机电学院胥胥永永刚刚胥胥永永刚刚胥永刚制胥永刚制微加工三轴加速度传感器微加工三轴加速度传感器技术指标：技术指标： 灵敏度：灵敏度：500mV/g， 量程：量程：10g 频率范围：频率范围：0.5-2000Hz 安装谐振点安装谐振点:8kHz 分辨力：分辨力：0.00004g 重量：重量：200g 安装螺纹：安装螺纹：M5 mm 线性误差：线性误差：1% 5.5
22、 电容式传感器的应用电容式传感器的应用北京工业大学机电学院北京工业大学机电学院胥胥永永刚刚胥胥永永刚刚胥永刚制胥永刚制加速度传感器在汽车中的应用加速度传感器在汽车中的应用 加速度传感器安装在轿车上，可以作为碰撞传感器。当测加速度传感器安装在轿车上，可以作为碰撞传感器。当测得的负加速度值超过设定值时，得的负加速度值超过设定值时， 微处理器据此判断发生了碰撞，微处理器据此判断发生了碰撞，于是就启动轿车前部的折叠式安全气囊迅速充气而膨胀，托住于是就启动轿车前部的折叠式安全气囊迅速充气而膨胀，托住驾驶员及前排乘员的胸部和头部。驾驶员及前排乘员的胸部和头部。 装有传感器装有传感器的假人的假人气囊气囊5.
23、5 电容式传感器的应用电容式传感器的应用北京工业大学机电学院北京工业大学机电学院胥胥永永刚刚胥胥永永刚刚胥永刚制胥永刚制汽车气囊的保护作用汽车气囊的保护作用 使用加速度传感器可以在汽车发生碰撞时，经控制系统使使用加速度传感器可以在汽车发生碰撞时，经控制系统使气囊迅速充气。气囊迅速充气。 5.5 电容式传感器的应用电容式传感器的应用北京工业大学机电学院北京工业大学机电学院胥胥永永刚刚胥胥永永刚刚胥永刚制胥永刚制汽车气囊对驾驶员的保护作用汽车气囊对驾驶员的保护作用5.5 电容式传感器的应用电容式传感器的应用北京工业大学机电学院北京工业大学机电学院胥胥永永刚刚胥胥永永刚刚胥永刚制胥永刚制利用加速度传
24、感器实现利用加速度传感器实现 延时起爆的钻地炸弹延时起爆的钻地炸弹传感器安装位置传感器安装位置5.5 电容式传感器的应用电容式传感器的应用北京工业大学机电学院北京工业大学机电学院胥胥永永刚刚胥胥永永刚刚胥永刚制胥永刚制 利用具有很大吸湿性的绝缘材料作为电容利用具有很大吸湿性的绝缘材料作为电容传感器的介质，在其两侧面镀上多孔性电极。传感器的介质，在其两侧面镀上多孔性电极。当相对湿度增大时，吸湿性介质吸收空气中的当相对湿度增大时，吸湿性介质吸收空气中的水蒸气，使两块电极之间的介质相对介电常数水蒸气，使两块电极之间的介质相对介电常数大为增加（水的相对介电常数为大为增加（水的相对介电常数为8080），
25、所以电），所以电容量增大。容量增大。 3、湿敏电容、湿敏电容5.5 电容式传感器的应用电容式传感器的应用北京工业大学机电学院北京工业大学机电学院胥胥永永刚刚胥胥永永刚刚胥永刚制胥永刚制3、湿敏电容传感器、湿敏电容传感器5.5 电容式传感器的应用电容式传感器的应用北京工业大学机电学院北京工业大学机电学院胥胥永永刚刚胥胥永永刚刚胥永刚制胥永刚制在野外的使用在野外的使用带报警器的家庭使用型带报警器的家庭使用型3、湿敏电容传感器的安装使用、湿敏电容传感器的安装使用5.5 电容式传感器的应用电容式传感器的应用北京工业大学机电学院北京工业大学机电学院胥胥永永刚刚胥胥永永刚刚胥永刚制胥永刚制 当油箱中注满油
26、时，液位上升，指针停留在转角为当油箱中注满油时，液位上升，指针停留在转角为 m处。处。当油箱中的油位降低时，电容传感器的电容量当油箱中的油位降低时，电容传感器的电容量Cx减小，电桥失减小，电桥失去平衡，伺服电动机反转，指针逆时针偏转（示值减小），同去平衡，伺服电动机反转，指针逆时针偏转（示值减小），同时带动时带动RP的滑动臂移动。当的滑动臂移动。当RP阻值达到一定值时，电桥又达到阻值达到一定值时，电桥又达到新的平衡状态，伺服电动机停转，指针停留在新的位置（新的平衡状态，伺服电动机停转，指针停留在新的位置（ x 处）处）。4、电容式油量表、电容式油量表5.5 电容式传感器的应用电容式传感器的应用
27、北京工业大学机电学院北京工业大学机电学院胥胥永永刚刚胥胥永永刚刚胥永刚制胥永刚制油量表可用于飞机油箱油量表可用于飞机油箱4 4、电容式油量表、电容式油量表 5.5 电容式传感器的应用电容式传感器的应用北京工业大学机电学院北京工业大学机电学院胥胥永永刚刚胥胥永永刚刚胥永刚制胥永刚制被检测物体可以是导电体、介质损耗较大的被检测物体可以是导电体、介质损耗较大的绝缘体、含水的物体（例如饲料、人体等）；可绝缘体、含水的物体（例如饲料、人体等）；可以是接地的，也可以是不接地的。调节接近开关以是接地的，也可以是不接地的。调节接近开关尾部的灵敏度调节电位器，可以根据被测物不同尾部的灵敏度调节电位器，可以根据被
28、测物不同来改变动作距离。来改变动作距离。 5 5、电容式接近开关、电容式接近开关 5.5 电容式传感器的应用电容式传感器的应用北京工业大学机电学院北京工业大学机电学院胥胥永永刚刚胥胥永永刚刚胥永刚制胥永刚制齐平式齐平式非齐平式非齐平式5 5、电容式接近开关、电容式接近开关 5.5 电容式传感器的应用电容式传感器的应用北京工业大学机电学院北京工业大学机电学院胥胥永永刚刚胥胥永永刚刚胥永刚制胥永刚制电容接近开关的规格电容接近开关的规格5 5、电容式接近开关、电容式接近开关 5.5 电容式传感器的应用电容式传感器的应用北京工业大学机电学院北京工业大学机电学院胥胥永永刚刚胥胥永永刚刚胥永刚制胥永刚制电
29、容式接近开关在物位测量控制中的使用演示电容式接近开关在物位测量控制中的使用演示5 5、电容式接近开关、电容式接近开关 5.5 电容式传感器的应用电容式传感器的应用北京工业大学机电学院北京工业大学机电学院胥胥永永刚刚胥胥永永刚刚胥永刚制胥永刚制不同材料的非金属检测物对电容式接近开关不同材料的非金属检测物对电容式接近开关动作距离的影响动作距离的影响5 5、电容式接近开关、电容式接近开关 5.5 电容式传感器的应用电容式传感器的应用北京工业大学机电学院北京工业大学机电学院胥胥永永刚刚胥胥永永刚刚胥永刚制胥永刚制高压侧高压侧进气口进气口低压侧低压侧进气口进气口电子线电子线路位置路位置内部不锈钢膜片的位
30、置内部不锈钢膜片的位置6 6、电容式压差变送器、电容式压差变送器 5.5 电容式传感器的应用电容式传感器的应用北京工业大学机电学院北京工业大学机电学院胥胥永永刚刚胥胥永永刚刚胥永刚制胥永刚制1高压侧进气口高压侧进气口2低压侧进气口低压侧进气口3过滤片过滤片4空腔空腔5柔性不锈钢波纹隔离膜片柔性不锈钢波纹隔离膜片6导压硅油导压硅油7 凹形玻璃圆片凹形玻璃圆片8镀金凹形电极镀金凹形电极9弹性平膜片弹性平膜片10 腔腔6 6、电容式压差变送器、电容式压差变送器 5.5 电容式传感器的应用电容式传感器的应用北京工业大学机电学院北京工业大学机电学院胥胥永永刚刚胥胥永永刚刚胥永刚制胥永刚制6 6、各种电容
31、式压力变送器外形、各种电容式压力变送器外形5.5 电容式传感器的应用电容式传感器的应用北京工业大学机电学院北京工业大学机电学院胥胥永永刚刚胥胥永永刚刚胥永刚制胥永刚制b) 测轴回转精测轴回转精 度和轴心偏摆度和轴心偏摆a) 测振幅测振幅被测物被测物振振 动动电容式电容式传感器传感器被测轴被测轴电容式电容式传感器传感器7、电容式位移传感器应用、电容式位移传感器应用5.5 电容式传感器的应用电容式传感器的应用北京工业大学机电学院北京工业大学机电学院胥胥永永刚刚胥胥永永刚刚胥永刚制胥永刚制1、为什么变极距型电容传感器的灵敏度和非线性是矛盾的、为什么变极距型电容传感器的灵敏度和非线性是矛盾的？实际应用
32、中怎样解决这一问题？实际应用中怎样解决这一问题？2、有一变极距型电容传感器，两极板的重合面积为、有一变极距型电容传感器，两极板的重合面积为8cm2，两极板间的距离为两极板间的距离为1mm，已知空气的相对介电常数为，已知空气的相对介电常数为1.0006，试计算该传感器的位移灵敏度。，试计算该传感器的位移灵敏度。3、一电容测微仪，其传感器的圆形极板半径、一电容测微仪，其传感器的圆形极板半径r=4mm，工，工作初始间隙作初始间隙 =0.3mm，问：，问： （1）工作时，如果传感器与工作的间隙变化量）工作时，如果传感器与工作的间隙变化量 =1m时，电容变化量是多少？时，电容变化量是多少？ （2）如果测量电路的灵敏度）如果测量电路的灵敏度S1=100mV/pF，读数仪表，读数仪表的灵敏度的灵敏度S2=5格格/mV，在，在 =1m时，读数仪表的指示值时，读数仪表的指示值变化多少格？变化多少格？作业作业
