同濟(jì)大學(xué)蘇永清_傳感器與檢測(cè)技術(shù)第3章電容式傳感器-C特點(diǎn)及誤差分析

1、1 1傳感器與檢測(cè)技術(shù) 同濟(jì)大學(xué)電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系同濟(jì)大學(xué)電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系主講教師：蘇永清 電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系2例題例題 圖為二極管環(huán)形檢波測(cè)量電路。圖為二極管環(huán)形檢波測(cè)量電路。C1和和C2為差動(dòng)式電為差動(dòng)式電容傳感器，容傳感器，C3為濾波電容，為濾波電容，RL為負(fù)載電阻。為負(fù)載電阻。R0為限流電為限流電阻。阻。UP是正弦波信號(hào)源。設(shè)是正弦波信號(hào)源。設(shè)RL很大，并且很大，并且C3C1,C3C2。 試分析此電路工作原理；試分析此電路工作原理； 畫(huà)出輸出端電壓畫(huà)出輸出端電壓UAB在在C1=C2、C1C2、C1C2三

2、種情況下三種情況下波形圖；波形圖； 推導(dǎo)數(shù)學(xué)表達(dá)式。推導(dǎo)數(shù)學(xué)表達(dá)式。 電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系30,0,0,212121ABABABUCCUCCUCC),(,21332211CCCCUCjIUCjIPP阻抗可忽略，ABABZIIU)(21 UAB波形圖如圖3-5(b）所示。由波形圖可知 ，則 31231()1LPLRj cjCC URj C121233)PPCCCCjUUj CC（輸出電壓平均值PABUCCCKU321，式中K為濾波系數(shù) 電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系4上講復(fù)習(xí)1、電容傳感器的等效電路cZsRLC

3、pR22011 (/)ECCCLCff等效電容 電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系52、交流不平衡電橋11222(1)(1)SCZZZZAAAUEKEA令 為傳感器阻抗相對(duì)變化值；A=為橋臂比，K=為橋臂系數(shù)則：思考 和應(yīng)變式傳感器直流電橋的關(guān)系 電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系63、二極管環(huán)形檢波電路如圖3-10所示：012()iUKU f CC 電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系74、差動(dòng)脈沖寬度調(diào)制電路12120111212TTCCUUUTTCC 電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系電子

4、與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系85、運(yùn)算法測(cè)量電路011xiixj CCUUUj CC 電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系93-3 3-3 電容式電容式 特點(diǎn)及誤差分析特點(diǎn)及誤差分析1 1溫度穩(wěn)定性好溫度穩(wěn)定性好 傳感器的電容值一般與電極材料無(wú)關(guān)，僅取決于電極的幾何尺寸，且空氣等介質(zhì)損耗很小，因此只要從強(qiáng)度、溫度系數(shù)等機(jī)械特性考慮，合理選擇材料和幾何尺寸即可，其他因素(因本身發(fā)熱極小) 影響甚微。而電阻式傳感器有電阻，供電后產(chǎn)生熱量；電感式傳感器存在銅損、渦流損耗等，引起本身發(fā)熱產(chǎn)生零漂。2 2結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適應(yīng)性強(qiáng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適應(yīng)性強(qiáng) 電容式傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制

5、造。能在高低溫、強(qiáng)輻射及強(qiáng)磁場(chǎng)等各種惡劣的環(huán)境條件下工作，適應(yīng)能力強(qiáng)，尤其可以承受很大的溫度變化，在高壓力、高沖擊、過(guò)載等情況下都能正常工作，能測(cè)超高壓和低壓差，也能對(duì)帶磁帶磁工件進(jìn)行測(cè)量。此外傳感器可以做得體積很小，以便實(shí)現(xiàn)某些特殊要求的測(cè)量。 電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系10103 3動(dòng)態(tài)響應(yīng)好動(dòng)態(tài)響應(yīng)好 電容式傳感器由于極板間的靜電引力很小，（約幾個(gè)10-5N），需要的作用能量極小，又由于它的可動(dòng)部分可以做得很小很薄，即質(zhì)量很輕，因此其固有頻率很高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間短，能在幾MHz的頻率下工作，特別適合動(dòng)態(tài)測(cè)量。又由于其介質(zhì)損耗小可以用較高頻率供電，因

6、此系統(tǒng)工作頻率高。它可用于測(cè)量高速變化的參數(shù)，如測(cè)量振動(dòng)、瞬時(shí)壓力等。4 4可以實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量、具有平均效應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量、具有平均效應(yīng)當(dāng)被測(cè)件不能允許采用接觸測(cè)量的情況下,電容傳感器可以完成測(cè)量任務(wù)。當(dāng)采用非接觸測(cè)量時(shí),電容式傳感器具有平均效應(yīng),可以減小工件表面粗糙度等對(duì)測(cè)量的影響。 電容式傳感器除上述優(yōu)點(diǎn)之外，還因帶電極板間的靜電引力極小，因此所需輸入能量極小輸入能量極小，所以特別適宜低能量輸入的測(cè)量，例如測(cè)量極低的壓力、力和很小的加速度、位移等，可以做得很靈敏，分辨力非常高，能感受0.001m甚至更小的位移。 電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系111

7、1不足：1 1輸出阻抗高，負(fù)載能力差輸出阻抗高，負(fù)載能力差 電容式傳感器的容量受其電極幾何尺寸等限制，一般為幾十到幾百pF，使傳感器的輸出阻抗很高，尤其當(dāng)采用音頻范圍內(nèi)的交流電源時(shí)，輸出阻抗高達(dá)106108。因此傳感器負(fù)載能力差，易受外界干擾影響而產(chǎn)生不穩(wěn)定現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)甚至無(wú)法工作，必須采取屏蔽措施，從而給設(shè)計(jì)和使用帶來(lái)不便。容抗大還要求傳感器絕緣部分的電阻值極高（幾十M以上），否則絕緣部分將作為旁路電阻而影響傳感器的性能（如靈敏度降低），為此還要特別注意周?chē)h(huán)境如溫濕度、清潔度等對(duì)絕緣性能的影響。高頻供電雖然可降低傳感器輸出阻抗，但放大、傳輸遠(yuǎn)比低頻時(shí)復(fù)雜，且寄生電容影響加大，難以保證工作穩(wěn)

8、定。 電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系12122 2寄生電容影響大寄生電容影響大 傳感器的初始電容量很小，而其引線(xiàn)電纜電容電纜電容(l2m導(dǎo)線(xiàn)可達(dá)800pF)、測(cè)量電路的雜散電容雜散電容以及傳感器極板與其周?chē)鷤鞲衅鳂O板與其周?chē)鷮?dǎo)體構(gòu)成的電容導(dǎo)體構(gòu)成的電容等“寄生電容寄生電容”卻較大，降低了傳感器的靈敏度；這些電容(如電纜電容)常常是隨機(jī)變化的，將使傳感器工作不穩(wěn)定，影響測(cè)量精度，其變化量甚至超過(guò)被測(cè)量引起的電容變化量，致使傳感器無(wú)法工作。因此對(duì)電纜選擇、安裝、接法有要求3 3、輸出特性非線(xiàn)性、輸出特性非線(xiàn)性 變極距型電容傳感器的輸出特性是非線(xiàn)性的，雖可采用差

9、動(dòng)結(jié)構(gòu)來(lái)改善，但不可能完全消除。其他類(lèi)型的電容傳感器只有忽略了電場(chǎng)的邊緣效應(yīng)時(shí)，輸出特性才呈線(xiàn)性。否則邊緣效應(yīng)所產(chǎn)生的附加電容量將與傳感器電容量直接疊加，使輸出特性非線(xiàn)性。 電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系13132 2消除和減小邊緣效應(yīng)消除和減小邊緣效應(yīng)適當(dāng)減小極間距減小極間距，使電極直徑或邊長(zhǎng)與間距比增大，可減小邊緣效應(yīng)的影響，但易產(chǎn)生擊穿并有可能限制測(cè)量范圍。電極應(yīng)做得極薄使之與極間距相比很小，這樣也可減小邊緣電場(chǎng)的影響。此外，可在結(jié)構(gòu)上增設(shè)等位環(huán)等位環(huán)來(lái)消除邊緣效應(yīng)。等位環(huán)3與電極2在同一平面上并將電極2包圍，且與電極2電絕緣但等電位，這就能使電極2

10、的邊緣電力線(xiàn)平直，電極1和2之間的電場(chǎng)基本均勻，而發(fā)散的邊緣電場(chǎng)發(fā)生在等位環(huán)3外周不影響傳感器兩極板間電場(chǎng)。 帶有等位環(huán)的平板電容傳感器結(jié)構(gòu)原理圖均勻電場(chǎng)1233邊緣電場(chǎng)邊緣效應(yīng)引起的非線(xiàn)性與變極距型電容式傳感器原理上的非線(xiàn)性恰好相反，在一定程度上起了補(bǔ)償作用。 電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系1414 （1 1）增加傳感器原始電容值）增加傳感器原始電容值 采用減小極片或極筒間的間距減小極片或極筒間的間距(平板式間距為0.20.5mm，圓筒式間距為0.15mm)，增加工作面積增加工作面積或工作長(zhǎng)度工作長(zhǎng)度來(lái)增加原始電容值，但受加工及裝配工藝、精度、示值范圍、

11、擊穿電壓、結(jié)構(gòu)等限制。一般電容值變化在 10-3103 pF范圍內(nèi)，相對(duì)值變化在 10-61范圍內(nèi)。 寄生電容與傳感器電容相并聯(lián)，影響傳感器靈敏度，而它的變化則為虛假信號(hào)影響儀器的精度，必須消除和減小它?？刹捎梅椒ǎ?3 3消除和減小寄生電容的影響消除和減小寄生電容的影響（1 1）增加傳感器原始電容值）增加傳感器原始電容值（2 2）注意傳感器的接地和屏蔽；（）注意傳感器的接地和屏蔽；（3 3）集成化）集成化（4 4）采用）采用“驅(qū)動(dòng)電纜驅(qū)動(dòng)電纜”( (雙層屏蔽等位傳輸雙層屏蔽等位傳輸) )技術(shù)技術(shù)（5 5）采用運(yùn)算放大器法；）采用運(yùn)算放大器法； 電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系電子與信息工程

12、學(xué)院控制科學(xué)與工程系15 （2 2）注意傳感器的接地和屏蔽）注意傳感器的接地和屏蔽 圖為采用接地屏蔽的圓筒形電容式傳感器。圖中可動(dòng)極筒與連桿固定在一起隨被測(cè)量移動(dòng)?？蓜?dòng)極筒與傳感器的屏蔽殼（良導(dǎo)體）同為地，因此當(dāng)可動(dòng)極筒移動(dòng)時(shí)，固定極筒與屏蔽殼之間的電容值將保持不變，從而消除了由此產(chǎn)生的虛假信號(hào)。 引線(xiàn)電纜也必須屏蔽在傳感器屏蔽殼內(nèi)。為減小電纜電容的影響，應(yīng)盡可能使用短而粗的電纜線(xiàn)，縮短傳感器至電路前置級(jí)的距離。 絕緣體屏蔽殼固定極筒可動(dòng)極筒連桿導(dǎo)桿接地屏蔽圓筒形電容式傳感器示意圖 電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系16 （3 3）集成化）集成化 將傳感器與測(cè)

13、量電路本身或其前置級(jí)裝在一個(gè)殼體內(nèi)，省去傳感器的電纜引線(xiàn)。這樣，寄生電容大為減小而且易固定不變固定不變，使儀器工作穩(wěn)定。但這種傳感器因電子元件的特點(diǎn)而不能在高、低溫或環(huán)境差的場(chǎng)合使用。 （4 4）采用）采用“驅(qū)動(dòng)電纜驅(qū)動(dòng)電纜”( (雙層屏蔽等位傳輸雙層屏蔽等位傳輸) )技術(shù)技術(shù) 當(dāng)電容式傳感器的電容值很小，而因某些原因(如環(huán)境溫度較高)，測(cè)量電路只能與傳感器分開(kāi)時(shí)，可采用“驅(qū)動(dòng)電纜”技術(shù)。傳感器與測(cè)量電路前置級(jí)間的引線(xiàn)為雙屏蔽層電纜雙屏蔽層電纜，其內(nèi)屏蔽層與信號(hào)傳輸線(xiàn)(即電纜芯線(xiàn))通過(guò)1:1放大器成為等電位，從而消除了芯線(xiàn)與內(nèi)屏蔽層之間的電容。由于屏蔽線(xiàn)上有隨傳感器輸出信號(hào)變化而變化的電壓，因

14、此稱(chēng)為“驅(qū)動(dòng)電纜”。采用這種技術(shù)可使電纜線(xiàn)長(zhǎng)達(dá)10m10m之遠(yuǎn)也不影響儀器的性能，如圖。 電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系17外屏蔽層接大地或接儀器地，用來(lái)防止外界電場(chǎng)的干擾。內(nèi)外屏蔽層之間的電容是1:1放大器的負(fù)載。1:1放大器是一個(gè)輸入阻抗要求很高、具有容性負(fù)載、放大倍數(shù)為1(準(zhǔn)確度要求達(dá)準(zhǔn)確度要求達(dá)1/ /10000)的同相(要求相移為零)放大器。因此“驅(qū)動(dòng)電纜”技術(shù)對(duì)1:1放大器要求很高，電路復(fù)雜，但能保證電容式傳感器的電容值小于1pF時(shí)，也能正常工作。 1：1測(cè)量電路前置級(jí)外 屏 蔽層內(nèi) 屏 蔽層芯線(xiàn)傳感器“驅(qū)動(dòng)電纜”技術(shù)原理圖 當(dāng)電容式傳感器的初

15、始電容值很大(幾百F)時(shí)，只要選擇適當(dāng)?shù)慕拥攸c(diǎn)仍可采用一般的同軸屏蔽電纜，電纜可以長(zhǎng)達(dá)10m，儀器仍能正常工作。 電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系185 5防止和減小外界干擾防止和減小外界干擾當(dāng)外界干擾(如電磁場(chǎng))在傳感器上和導(dǎo)線(xiàn)之間感應(yīng)出電壓并與信號(hào)一起輸送至測(cè)量電路時(shí)就會(huì)產(chǎn)生誤差。干擾信號(hào)足夠大時(shí)，儀器無(wú)法正常工作。此外，接地點(diǎn)不同所產(chǎn)生的接地電壓差也是一種干擾信號(hào)，也會(huì)給儀器帶來(lái)誤差和故障。防止和減小干擾的措施歸納為： u屏蔽和接地。傳感器殼體；導(dǎo)線(xiàn)；傳感器與測(cè)量電路前置級(jí)等等。u增加原始電容量，降低容抗。u導(dǎo)線(xiàn)和導(dǎo)線(xiàn)之間要離得遠(yuǎn)，線(xiàn)要盡可能短，最好成

16、直角排列，若必須平行排列時(shí)，可采用同軸屏蔽電纜線(xiàn)。u盡可能一點(diǎn)接地，避免多點(diǎn)接地。地線(xiàn)要用粗的良導(dǎo)體或?qū)捰≈凭€(xiàn)。u采用差動(dòng)式電容傳感器，減小非線(xiàn)性誤差，提高傳感器靈敏度，減小寄生電容的影響和溫度、濕度等誤差。 電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系19電容式傳感器的應(yīng)用1、電容式差壓變送器1高壓側(cè)進(jìn)氣口高壓側(cè)進(jìn)氣口2低壓側(cè)進(jìn)氣口低壓側(cè)進(jìn)氣口3過(guò)濾片過(guò)濾片4空腔空腔5柔性不銹鋼波紋隔離膜片柔性不銹鋼波紋隔離膜片6導(dǎo)壓硅油導(dǎo)壓硅油7 凹形玻璃圓片凹形玻璃圓片8鍍金凹形電極鍍金凹形電極9彈性平膜片彈性平膜片10 腔腔 電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系電子與信息工程學(xué)院

17、控制科學(xué)與工程系20高壓側(cè)高壓側(cè)進(jìn)氣口進(jìn)氣口低壓側(cè)低壓側(cè)進(jìn)氣口進(jìn)氣口電子線(xiàn)電子線(xiàn)路位置路位置內(nèi)部不銹鋼膜片的位置內(nèi)部不銹鋼膜片的位置 電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系212、電容式液位計(jì) 電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系22 電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系23電容式液位限位傳感器電容式液位限位傳感器 液位限位傳感器與液位變送器液位限位傳感器與液位變送器的區(qū)別在于：它不給出模擬量，而的區(qū)別在于：它不給出模擬量，而是給出開(kāi)關(guān)量。當(dāng)液位到達(dá)設(shè)定值是給出開(kāi)關(guān)量。當(dāng)液位到達(dá)設(shè)定值時(shí)，它輸出低電平

18、。但也可以選擇時(shí)，它輸出低電平。但也可以選擇輸出為高電平的型號(hào)。輸出為高電平的型號(hào)。 電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系24液位限位傳感器的設(shè)定液位限位傳感器的設(shè)定 智能化液位傳感器的設(shè)定智能化液位傳感器的設(shè)定方法十分簡(jiǎn)單：方法十分簡(jiǎn)單： 用手指壓住設(shè)定按鈕，當(dāng)用手指壓住設(shè)定按鈕，當(dāng)液位達(dá)到設(shè)定值時(shí)，放開(kāi)按液位達(dá)到設(shè)定值時(shí)，放開(kāi)按鈕，智能儀器就記住該設(shè)定鈕，智能儀器就記住該設(shè)定。正常使用時(shí)，當(dāng)水位高于。正常使用時(shí)，當(dāng)水位高于該點(diǎn)后，即可發(fā)出報(bào)警信號(hào)該點(diǎn)后，即可發(fā)出報(bào)警信號(hào)和控制信號(hào)。和控制信號(hào)。設(shè)定按鈕設(shè)定按鈕 電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系電子與信息工程

19、學(xué)院控制科學(xué)與工程系253、加速度傳感器 圖示加速度傳感器以微細(xì)加工技術(shù)為基礎(chǔ)，既能測(cè)量交變加速度（振動(dòng)），也可測(cè)量慣性力或重力加速度。其工作電壓為2.75.25V，加速度測(cè)量范圍為數(shù)個(gè)g，可輸出與加速度成正比的電壓也可輸出占空比正比于加速度的PWM 脈沖。 電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系26微加工三軸加速度傳感器微加工三軸加速度傳感器技術(shù)指標(biāo)：技術(shù)指標(biāo)： 靈敏度：靈敏度：500mV/g， 量程：量程：10g 頻率范圍：頻率范圍：0.5-2000Hz 安裝諧振點(diǎn)安裝諧振點(diǎn):8kHz 分辨力：分辨力：0.00004g 重量：重量：200g 安裝螺紋：安裝螺紋

20、：M5 mm 線(xiàn)性誤差：線(xiàn)性誤差：1% 電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系27硅微加工加速度傳感器原理硅微加工加速度傳感器原理 1加速度測(cè)試單元加速度測(cè)試單元 2信號(hào)處理電路信號(hào)處理電路3襯底襯底 4底層多晶硅（下電極）底層多晶硅（下電極） 5多晶硅懸臂梁多晶硅懸臂梁 6頂層多晶硅（上電極）頂層多晶硅（上電極） 電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系28 利用微電子加工技術(shù)，可以將一塊多晶硅加工成多層結(jié)構(gòu)。利用微電子加工技術(shù)，可以將一塊多晶硅加工成多層結(jié)構(gòu)。在硅襯底上，制造出三個(gè)多晶硅電極，組成差動(dòng)電容在硅襯底上，制造出三個(gè)多晶硅

21、電極，組成差動(dòng)電容C1、C2。圖中的底層多晶硅和頂層多晶硅固定不動(dòng)。中間層多晶硅是一個(gè)圖中的底層多晶硅和頂層多晶硅固定不動(dòng)。中間層多晶硅是一個(gè)可以上下微動(dòng)的振動(dòng)片。其左端固定在襯底上，所以相當(dāng)于懸臂可以上下微動(dòng)的振動(dòng)片。其左端固定在襯底上，所以相當(dāng)于懸臂梁。梁。 當(dāng)它感受到上下振動(dòng)時(shí)，當(dāng)它感受到上下振動(dòng)時(shí)，C1、C2呈差動(dòng)變化。與加速度測(cè)呈差動(dòng)變化。與加速度測(cè)試單元封裝在同一殼體中的信號(hào)處理電路將試單元封裝在同一殼體中的信號(hào)處理電路將C 轉(zhuǎn)換成直流輸出轉(zhuǎn)換成直流輸出電壓。它的激勵(lì)源也做在同一殼體內(nèi)，所以集成度很高。由于硅電壓。它的激勵(lì)源也做在同一殼體內(nèi)，所以集成度很高。由于硅的彈性滯后很小，且

22、懸臂梁的質(zhì)量很輕，所以頻率響應(yīng)可達(dá)的彈性滯后很小，且懸臂梁的質(zhì)量很輕，所以頻率響應(yīng)可達(dá)1kHz以上，允許加速度范圍可達(dá)以上，允許加速度范圍可達(dá)10g 以上。以上。 如果在殼體內(nèi)的三個(gè)相互垂直方向安裝三個(gè)加速度傳感器如果在殼體內(nèi)的三個(gè)相互垂直方向安裝三個(gè)加速度傳感器，就可以測(cè)量三維方向的振動(dòng)或加速度。，就可以測(cè)量三維方向的振動(dòng)或加速度。 電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系29 兩個(gè)固定極板（與殼體絕緣），中間有一用彈簧片支撐的質(zhì)量塊，此質(zhì)量塊的兩個(gè)端面經(jīng)過(guò)磨平拋光后作為可動(dòng)極板（與殼體電連接）。 當(dāng)傳感器殼體隨被測(cè)對(duì)象在垂直方向上作直線(xiàn)加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)量塊在慣性空間中相對(duì)靜止，而兩個(gè)固定電極將相對(duì)質(zhì)量塊在垂直方向上產(chǎn)生大小正比于被測(cè)加速度的位移。此位移使兩電容的間隙