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电容式传感器的工作原理及类型

2016-12-19 14:18:43 | 人围观 | 评论:

    电容式传感器是将被测量(如尺寸、压力等)的变化转换成电容量变化的--种传感器。

    1.工作原理

    由物理学可知,两个平行金属极板组成的电容器,如果不考虑其边缘效应,其电容为

    C=(s/d

    式中 ε--两个极板间介质的介电常数;

    s--两个极板相对有效面积;

    d--两个极板间的距离

    由上式可知,改变电容C的方法有三种,其一为改变介质的介电常数ε;其二为改变形成电容的有效面积;其三为改变两个极板间的距离。而得到电参数的输出为电容值的增量ΔC,这就成了电容式传感器。

    2.类型

    根据上述原理,在应用中电容式传感器可以有三种基本类型,即变极距(或称变间隙)型、变面积型和变介电常数型。它们的电极形状有平板形、圆柱形和球平面形三种。

    a)极距d变化型

 

    d0小,大。但d0过小,易引起击穿或短路。可采用高介电常数的材料(如云母等)作介质。

    一般C0=20~100pF,d0=25~200μm,微位移测量

    b)面积变化型

    c)介质变化型





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