第三章信号的获取第二节参数型传感器一、电阻式传感器二、电容式传感器三、电感式传感器二、电容式传感器电容传感器是将各种被测物理量转换成电容量变化的传感器。两平行平面导体之间的电容量为:(一)工作原理与结构式中:ε——极板间介质的相对介电常数;ε0——真空中的介电常数,ε0=×10-12[F/m];S——两极板间相互覆盖面积,m2;δ——两极板之间的距离,m。除ε0外,ε、S和δ三个参数都直接影响电容的大小任意两个恒定,第三个参量就与电容呈单值函数关系δSε(3-13),由电容量变化测量位移量右图是最基本的变极距型电容传感器:定极板固定,动极板随被测位移而移动,从而改变两极板之间的电容量若电容器极板间距离由初始值δ0缩小为Δδ,电容量增大ΔC,则:传感器输出特性C=f(δ)不是线性关系,如下图所示,若:CδΔC1ΔC2Δδ2Δδ1O则:传感器通常在极小的测量范围内工作,此时,ΔC与Δδ近似呈线性关系。(3-a)变极距型电容器的传感器为提高灵敏度和线性度,克服电源电压、环境温度变化等外界条件影响,常采用差动式电容传感器上下两极板是固定极板,中间极板是活动极板未开始测量时将活动极板调整在中间位置,两边电容相等。测量时,中间极板向上或下平移,就会引起电容量的上增下减或反之。:电容器C1的间隙δ1变为δ0–Δδ;电容器C2的间隙δ2变为δ0+Δδ;则:电容值总的变化量为:电容值相对变化量为:在Δδ/δ0<<1时,按级数展开:
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