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电容式传感器的分类原理

2022-10-09 10:08:12

一、电容传感器介绍

电容传感器,英文名称为capacitivetypetransducer,它是一种通过电容器的变化来反映其他量的转换的仪器。它主要由上下电极、绝缘体和衬底组成。在压力作用下,薄膜产生一定的变形,上下水平之间的距离发生变化,导致电容器发生变化,但电容器不会随着极间距离的变化而线性变化。它还需要一个测量电路来补偿输出电容器。

二、电容传感器分类

电容式传感器通常由两个平行电极组成。空气被用作两个电极之间的介质。在不考虑边缘效应的情况下,其电容可以表示为C=εS/d,其中,ε介电常数表示两个电极之间的介质(即空气),S指两个电极之间相互覆盖的区域,d表示两个电极之间的距离。电容受这三个参数的影响。任何参数的变化都会改变电容。因此,电容传感器可以分为介质变化类型(ε因此C的变化),面积变化类型)(S因此C的变化)和极远变化类型(d因此C的变化有三种。

电容式传感器

三、电容传感器原理

电容传感器也被称为电容位计,其电容检测元件基于圆柱形电容器的原理。圆柱形电容器主要由两个绝缘的同轴圆柱形板组成,在两个极板之间填充介质,电容器的容量为C=2∏eL/lnD/d,其中,ε介电常数表示两极板间介质,L指两极板之间重合的长度,D表示外圆柱形极板的直径,d它代表内部圆柱形极板的直径,因为它是在固定条件下测量的D,d,e这三个参数不会改变,因此可以根据测量的电容来判断其液位高度。

四、电容传感器的优缺点

电容式传感器比电阻式传感器和电感式传感器有一定的优势,但并不完美,也有缺点。让我们整合电容式传感器的优缺点:

优点:价格便宜,价格实惠;灵敏度高,准确度好;结构简单;也可应用于恶劣环境;温度稳定性好;具有平均效应;良好的动态响应;过载能力强。

缺点:输出非线性;寄生电容,分布电容的灵敏度,容易影响测量精度,不稳定;连接电路比较复杂。

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