《傳感器檢測與應用》（省獎）作者王斌 學習情境5.飲料包裝中液位的自動檢測

1、傳感器檢測與應用傳感器檢測與應用學習情境五：液位的檢測學習情境五：液位的檢測 飲料包裝中液位的自動檢測飲料包裝中液位的自動檢測情境介紹：情境介紹： 飲料包裝中產(chǎn)品凈含量是否達標是產(chǎn)品質量的一個重要指標。雖然在飲料灌注機上使用精確流量計來滿足定量灌裝的要求，但灌注機長期高速運行會導致灌注機件磨損或噴管堵塞，從而造成灌注的實際值設定值有偏差；有些含氣飲料剛灌注好時會有大量泡沫存在，如果瓶蓋沒蓋嚴，飲料將會溢出，從而導致飲料實際含量偏低。所以，在實際生產(chǎn)中，飲料灌裝好后要用液位檢測儀實時檢測瓶子的液位。 電容式傳感器能夠方便準確地檢測出液位是否滿足要求，本學習情境在電容傳感器基本原理的基礎上，通過電

2、容傳感器的運用，實現(xiàn)了一種飲料液位自動檢測裝置。學習情境五：液位的檢測學習情境五：液位的檢測 飲料包裝中液位的自動檢測飲料包裝中液位的自動檢測學習要點：學習要點： l電容傳感器工作原理、分類及轉換電路；l電容傳感器的應用；l飲料液位檢測的實現(xiàn)方法和電路基本原理，電路制作、調試過程。l知識點撥知識點撥l電容式傳感器實現(xiàn)液位的檢測電容式傳感器實現(xiàn)液位的檢測l飲料包裝中液位檢測電路的設計飲料包裝中液位檢測電路的設計l知識拓展知識拓展學習情境五：液位的檢測學習情境五：液位的檢測 飲料包裝中液位的自動檢測飲料包裝中液位的自動檢測一、電容式傳感器的工作原理一、電容式傳感器的工作原理二、電容式傳感器的結構類

3、型二、電容式傳感器的結構類型 左式中，哪左式中，哪幾個參量是變幾個參量是變量？可以做成量？可以做成哪幾種類型的哪幾種類型的電容傳感器？電容傳感器？ 0 rAACdd 電容傳感器的基本理想公式為電容傳感器的基本理想公式為一、電容式傳感器的工作原理一、電容式傳感器的工作原理 電容式傳感器通過電容傳感元件將被測物理量電容式傳感器通過電容傳感元件將被測物理量的變化轉換為電容量的變化，再經(jīng)測量轉換電路轉的變化轉換為電容量的變化，再經(jīng)測量轉換電路轉換為電壓、電流或頻率。換為電壓、電流或頻率。 改變改變A A、d d、 三個參量中的任意一個量，均可使三個參量中的任意一個量，均可使平板電容的電容量平板電容的電

4、容量C C 改變。改變。 固定三個參量中的兩個，可以做成三種類型的電固定三個參量中的兩個，可以做成三種類型的電容傳感器。容傳感器。 0 rAACdd 電容傳感器的基本理想公式電容傳感器的基本理想公式 d d：極板間距離；極板間距離； A A：極板面積；：極板面積； ：電容極板間介質的介電常數(shù)。：電容極板間介質的介電常數(shù)。 二、二、電容式傳感器的電容式傳感器的結構類型結構類型1 1、變面積式、變面積式（1 1）結構）結構l對平行板電容：一極板固定，另一極板可左右移動，從而改對平行板電容：一極板固定，另一極板可左右移動，從而改變了兩極板間的遮蓋面積（減?。?，電容量隨之減小。變了兩極板間的遮蓋面積（

5、減?。?，電容量隨之減小。l對同心圓筒形電容：外圓筒不動，內圓筒在外圓筒內作上、對同心圓筒形電容：外圓筒不動，內圓筒在外圓筒內作上、下直線運動，兩圓筒間隙不變，從而改變了兩同心圓筒的遮下直線運動，兩圓筒間隙不變，從而改變了兩同心圓筒的遮蓋面積，電容量隨之改變。蓋面積，電容量隨之改變。l對轉角型電容：一極板不動，另一極板由被測物體帶動而旋對轉角型電容：一極板不動，另一極板由被測物體帶動而旋轉一個角位移時，兩極板遮蓋面積減小，電容量隨之減小。轉一個角位移時，兩極板遮蓋面積減小，電容量隨之減小。 （2 2）變面積式電容傳感器的特性）變面積式電容傳感器的特性 變面積式電容傳感器的輸出特性是變面積式電容傳

6、感器的輸出特性是線性的線性的，靈敏度是常數(shù)。這一類傳感器多用于檢測直線位靈敏度是常數(shù)。這一類傳感器多用于檢測直線位移、角位移、尺寸等參量。移、角位移、尺寸等參量。2 2、變極距式、變極距式 當動極板受被測物體作用引起位移時，改變了兩當動極板受被測物體作用引起位移時，改變了兩極板之間的距離極板之間的距離d d，從而使電容量發(fā)生變化。，從而使電容量發(fā)生變化。 變極距式電容傳感器的特性曲線變極距式電容傳感器的特性曲線 從圖中可以看到，為了提高靈敏度，應使當從圖中可以看到，為了提高靈敏度，應使當d d0 0小些還小些還是大些？當變極距式電容傳感器的初始極距是大些？當變極距式電容傳感器的初始極距d d0

7、 0較小時，它較小時，它的測量范圍變大還是變?。康臏y量范圍變大還是變?。?a a） 結構示意圖結構示意圖 b b）電容量與極板距離的關系）電容量與極板距離的關系1 1定極板定極板 2 2動極板動極板 特點：特點： l初始極距初始極距d d0 0越小，對同樣的位移越小，對同樣的位移X X所引起的電容變化量越大，即所引起的電容變化量越大，即靈敏度越高。靈敏度越高。 l實際使用時，總是使初始極距實際使用時，總是使初始極距d d0 0盡量小些，以提高靈敏度，但這盡量小些，以提高靈敏度，但這也帶來了變極距式電容器的行程也帶來了變極距式電容器的行程較小的缺點。較小的缺點。l輸出特性為非線性，可以由計算輸出

8、特性為非線性，可以由計算機修正。機修正。改進：改進：差動式電容傳感器差動式電容傳感器 從熱脹冷縮和電源電壓波動、頻率波動等方面，從熱脹冷縮和電源電壓波動、頻率波動等方面，分析差動電容傳感器的分析差動電容傳感器的好處好處：提高傳感器的靈敏度，：提高傳感器的靈敏度，減小非線性；外界的影響諸如溫度、激勵源電壓、頻減小非線性；外界的影響諸如溫度、激勵源電壓、頻率變化等也基本能相互抵消。率變化等也基本能相互抵消。3 3、變介電常數(shù)式、變介電常數(shù)式 因為各種介質的相對介電常數(shù)不同，所以在因為各種介質的相對介電常數(shù)不同，所以在電容器兩極板間插入不同介質時，電容器的電容量電容器兩極板間插入不同介質時，電容器的

9、電容量也就不同。也就不同。表表5-1 5-1 幾種介質的相對介電常數(shù)幾種介質的相對介電常數(shù) 根據(jù)表根據(jù)表5-15-1，分析不同介質對變介電常數(shù)電容器，分析不同介質對變介電常數(shù)電容器的影響。在電容器兩極板間插入干的紙和潮濕的紙的影響。在電容器兩極板間插入干的紙和潮濕的紙時，哪一種情況下的電容量大？可以用于測量什么時，哪一種情況下的電容量大？可以用于測量什么非電量？非電量？l變介電常數(shù)式電容傳感器可以檢測片狀材料的變介電常數(shù)式電容傳感器可以檢測片狀材料的厚度、性質，顆粒狀物體的含水量以及測量液厚度、性質，顆粒狀物體的含水量以及測量液體的液位等。體的液位等。l當某種介質處于兩極板間時，介質厚度當某種

10、介質處于兩極板間時，介質厚度越厚，越厚，電容量也就越大。電容量也就越大。 一、測量轉換電路一、測量轉換電路二、電容式液位檢測二、電容式液位檢測一、測量轉換電路一、測量轉換電路 1 1、變壓器電橋、變壓器電橋（1 1）單臂接法）單臂接法：由三個標準電容和電容傳感器構成橋路的四個橋臂，當電容傳感器的電容值與標準電容相等時，橋路輸出為零；當電容傳感器的電容量發(fā)生變化時，橋路產(chǎn)生輸出信號，輸出電壓的大小與被測電容成正比。（2 2）差動接法：）差動接法： 采用差動電容傳感器，其輸出電壓的大小與傳感器電容的變化量成正比；相位須由相敏檢波電路分辨，才能檢測出電容傳感器的位移方向。 調頻電路將電容式傳感器作為

11、調頻電路將電容式傳感器作為 LC LC 振蕩器諧振回振蕩器諧振回路的一部分，當電容傳感器工作時，電容路的一部分，當電容傳感器工作時，電容C Cx x 發(fā)生變化，發(fā)生變化，就使振蕩器的頻率就使振蕩器的頻率 f f 產(chǎn)生相應的變化。產(chǎn)生相應的變化。 電容式傳感器的調頻電路與電渦流傳感器有電容式傳感器的調頻電路與電渦流傳感器有何區(qū)別？式中哪些量是變量？何區(qū)別？式中哪些量是變量？01 5-22fL C2、調頻電路、調頻電路調頻（調頻（FMFM）電路）電路 1、液位檢測原理、液位檢測原理 當被測液體（絕緣體）的液面在兩個同心圓金屬管當被測液體（絕緣體）的液面在兩個同心圓金屬管狀電極間上下變化時，引起兩電

12、極間不同介電常數(shù)介質狀電極間上下變化時，引起兩電極間不同介電常數(shù)介質（上半部分為空氣，下半部分為液體）的高度變化，因（上半部分為空氣，下半部分為液體）的高度變化，因而導致總的電容量變大。而導致總的電容量變大。 二、電容式液位檢測二、電容式液位檢測 經(jīng)推導可知變介電常數(shù)式電容傳感器其電容與位經(jīng)推導可知變介電常數(shù)式電容傳感器其電容與位移或液體高度成線性關系，可由以下表達式表示：移或液體高度成線性關系，可由以下表達式表示：BxACx也就是說也就是說靈敏度為常數(shù)靈敏度為常數(shù)。其中。其中A A、B B均為與結構和介質均為與結構和介質有關的常數(shù)。有關的常數(shù)。2 2、電容式液位計、電容式液位計 棒狀電極（金

13、屬管）外棒狀電極（金屬管）外面包裹聚四氟乙烯套管，當面包裹聚四氟乙烯套管，當被測液體的液面上升時，引被測液體的液面上升時，引起棒狀電極與導電液體之間起棒狀電極與導電液體之間的電容變大。的電容變大。 聚四氟乙烯外套聚四氟乙烯外套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液位限位傳感器與液位變送器的區(qū)別在于：它不給變送器的區(qū)別在于：它不給出模擬量，而是給出開關量。出模擬量，而是給出開關量。當液位到達設定值時，它輸當液位到達設定值時，它輸出低電平。但也可以選擇輸出低電平。但也可以選擇輸出為高電平的型號。出為高電平的型號。液位限位傳感器的設定液位限位傳感器的設定 智能化液位傳感器的

14、設智能化液位傳感器的設定方法十分簡單：定方法十分簡單： 用手指壓住設定按鈕，用手指壓住設定按鈕，當液位達到設定值時，放開當液位達到設定值時，放開按鈕，智能儀器就記住該設按鈕，智能儀器就記住該設定。正常使用時，當水位高定。正常使用時，當水位高于該點后，即可發(fā)出報警信于該點后，即可發(fā)出報警信號和控制信號。號和控制信號。設定按鈕設定按鈕智能化液位限位傳感器的設定按鈕智能化液位限位傳感器的設定按鈕超限燈超限燈正常工作指正常工作指示燈示燈設定按鈕設定按鈕電源指示燈電源指示燈3、電容式油量表、電容式油量表 機械式油量表：機械式油量表： 在油箱內，裝有在油箱內，裝有類似衛(wèi)生間水箱里類似衛(wèi)生間水箱里的浮球，通

15、過杠桿的浮球，通過杠桿帶動電阻絲式圓盤帶動電阻絲式圓盤電位器，由電流表電位器，由電流表指示出油量。指示出油量。電容式油量表電容式油量表 當油箱中注滿油時，液位上升至當油箱中注滿油時，液位上升至h h，電容量發(fā)生變，電容量發(fā)生變化，電橋失去平衡，輸出電壓信號放大后驅動伺服電機，化，電橋失去平衡，輸出電壓信號放大后驅動伺服電機，帶動指針偏轉，同時帶動滑觸點移動，使電橋重新平衡，帶動指針偏轉，同時帶動滑觸點移動，使電橋重新平衡，電機停轉，指針停留在轉角電機停轉，指針停留在轉角處。處。 上頁所示的油量表在傾斜狀態(tài)時可以上頁所示的油量表在傾斜狀態(tài)時可以使用嗎？為什么？使用嗎？為什么？ 該油量表可用于該油

16、量表可用于飛機油箱飛機油箱 目前，飲料包裝中的液位檢測方法主要有射線、紅外線、光學、紅外熱成像以及聲波等，但這些方法都有一定的缺陷。利用電容式傳感器進行液位測量的基本原理，可以設計出一套測量精度高、速度快、造價低、維護容易的液位檢測裝置，兩且這個設備對被測對象沒有過多要求，對人體沒有傷害。本設計實現(xiàn)的液位檢測利用的是變介電常數(shù)式的電容傳感器工作原理。一、檢測原理一、檢測原理 以玻璃瓶裝飲料為例，電容傳感器的兩塊電極放置在瓶頸兩側，電極與瓶頸之間留有一定的間距，以免瓶子在輸送帶上運行時碰撞到電極，電極的離度以液位在電極的檢測范圍內為宜。這樣兩電極間有三種介質，分別是飲料，玻璃和空氣。傳感器檢測電

17、路C C 已知飲料(水)為極性電介質，其相對介電常數(shù)為81，玻璃和空氣屬非極性電介質，介電常數(shù)分別勢2.2和1。由于水的介電常數(shù)遠大予空氣和玻璃的介電常數(shù)，所以瓶中液位的變化將明顯改變檢測電極的電容。當液位增加時，電容增大，液位降低時，電容減小。失了檢測電容的變化，把傳感器電容C和固定電阻R串聯(lián)起來，接在高頻信號源上。高頻振蕩源產(chǎn)生穩(wěn)定的正弦波，當電容增大時，電路阻抗降低，流過R上的電流量增大，R上的電壓增大。把R上的電壓放大、整流、濾波后就可以得到穩(wěn)定的直流電壓輸出，通過和給定的電壓值進行比較，就可以判斷液位是否合格。原理分析原理分析二、傳感器電路設計二、傳感器電路設計1 1、振蕩源電路、振

18、蕩源電路 晶體振蕩電路具有很高的頻率穩(wěn)定度，輸出振幅穩(wěn)定，受溫度變化影響小，容易起振。這些優(yōu)點滿足了高頻振蕩源的設計要求。本電路采用一個調諧式晶體管晶體振蕩電路。晶體呈感性。Lo、Co夠成輸出調諧電路，使回路呈容性，同時還能濾除高次諧波，得輸出接近正弦的波形。整個電路實際為一個標準的電容三點式振蕩器。 2 2、檢測電路、檢測電路 本電路使用集成芯片TCA440作為混頻器，此芯片不僅包含吉爾伯特雙平衡混頻電路還包含4級中頻放大電路。吉爾伯特雙平衡混頻電路可以穩(wěn)定檢測到的微弱變化信號。 芯片的輸出信號仍比較微弱且存在雜波，如果直接整流，無法達到二極管的最小正向電壓。于是輸出端接上LC串聯(lián)諧振濾波電

19、路后，再接上一級共射極放大電路。信號的整流濾波電路由射極跟隨器、鍺二極管和低通濾波器(R1，C3)組成。 為了方便后期數(shù)據(jù)處理，用電壓源型低通濾波器，濾除直流信號中的交流噪聲；通過調節(jié)基準電壓的大小，最終得到適合的直流輸出電壓。三、檢測系統(tǒng)的設計三、檢測系統(tǒng)的設計 液位檢測裝置的系統(tǒng)構成下圖，控制器C8051F021片內集成了AD轉換模塊，轉換精度高、轉換速度快能夠滿足快速液位檢測的要求。為了實現(xiàn)系統(tǒng)的自動檢測，使用光電開關作為AD轉換的觸發(fā)信號，當輸送帶上的瓶子運行到檢測電極的范圍內時，光電開關輸出一個負脈沖，啟動中斷程序，執(zhí)行AD轉換，如果AD轉換的值大于給定值，表明該瓶液位合格；如果轉換

20、結果小于給定值，表明該液位不合格，單片機啟動剔除器，把液位不合格的瓶子剔除掉。l是否掌握電容式傳感器的基本原理和類型；l是否掌握利用電容式傳感器進行液位測量的原理；l能否正確分析飲料液位自動檢測設備的系統(tǒng)結構以及主要電路的工作原理。l對液位檢測的結果能否正確分析傳感器的性能好壞。 電容式傳感器的其他用途電容式傳感器的其他用途 差動差動電容式差壓變送器電容式差壓變送器 電容式傳感器的其他用途電容式傳感器的其他用途 電容器的容量受三個因素影響，即：極距電容器的容量受三個因素影響，即：極距x x、相對、相對面積面積A A 和極間介電常數(shù)和極間介電常數(shù) 。固定其中兩個變量，電容量。固定其中兩個變量，電

21、容量C C 就是另一個變量的一元函數(shù)。只要想辦法將被測非電量就是另一個變量的一元函數(shù)。只要想辦法將被測非電量轉換成極距或者面積、介電常數(shù)的變化，就可以通過測轉換成極距或者面積、介電常數(shù)的變化，就可以通過測量電容量這個電參數(shù)來達到非電量電測的目的。量電容量這個電參數(shù)來達到非電量電測的目的。 一、電容式測厚儀一、電容式測厚儀 被測金屬帶材的上下各放置一塊面積相等、與帶材被測金屬帶材的上下各放置一塊面積相等、與帶材距離相等的極板，與帶材構成兩個電容距離相等的極板，與帶材構成兩個電容C1C1和和C2C2。將兩極。將兩極板用導線連起來，則板用導線連起來，則C1C1和和C2C2并聯(lián)，其總電容為并聯(lián)，其總電

22、容為C1+C2C1+C2。如果帶材厚度發(fā)生變化，則引起電容量的變化，用交流如果帶材厚度發(fā)生變化，則引起電容量的變化，用交流電橋將電容的變化檢測出來，經(jīng)過放大，可由顯示儀表電橋將電容的變化檢測出來，經(jīng)過放大，可由顯示儀表顯示出帶材厚度的變化。使用上、下兩個極板，是為了顯示出帶材厚度的變化。使用上、下兩個極板，是為了克服帶材在傳輸過程中的上下波動帶來的誤差。克服帶材在傳輸過程中的上下波動帶來的誤差。 二、轉速測量二、轉速測量 當齒輪轉動當齒輪轉動時，電容量發(fā)時，電容量發(fā)生周期性變化，生周期性變化，通過測量電路通過測量電路轉換成脈沖信轉換成脈沖信號，則頻率計號，則頻率計顯示的頻率代顯示的頻率代表轉速

23、大小。表轉速大小。三、電容加速度傳感器三、電容加速度傳感器 圖示加速度傳感器以圖示加速度傳感器以微細加工技術為基礎，既能微細加工技術為基礎，既能測量交變加速度（振動），測量交變加速度（振動），也可測量慣性力或重力加速也可測量慣性力或重力加速度。其工作電壓為度。其工作電壓為2.72.75.25V5.25V，加速度測量范圍為，加速度測量范圍為數(shù)個數(shù)個g g，可輸出與加速度成，可輸出與加速度成正比的電壓也可輸出占空比正比的電壓也可輸出占空比正比于加速度的正比于加速度的PWM PWM 脈沖。脈沖。硅微加工加速度傳感器硅微加工加速度傳感器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 1加速度測試

24、單元加速度測試單元 2 2信號處理電路信號處理電路 3 3襯底襯底 4 4底層多晶硅（下電極）底層多晶硅（下電極） 5 5多晶硅懸臂梁多晶硅懸臂梁 6 6頂層多晶硅（上電極）頂層多晶硅（上電極） C1C1、C2C2呈差動變化。與加速度測試單元封裝在同一殼呈差動變化。與加速度測試單元封裝在同一殼體中的信號處理電路將體中的信號處理電路將C C 轉換成直流輸出電壓。轉換成直流輸出電壓。 如果在殼體內的三個相互垂直方向安裝三個加速度傳如果在殼體內的三個相互垂直方向安裝三個加速度傳感器，就可以測量三維方向的振動或加速度。感器，就可以測量三維方向的振動或加速度。加速度傳感器在汽車中的應用加速度傳感器在汽車

25、中的應用 加速度傳感器安裝在轎車上，可以作為碰撞傳感器。當加速度傳感器安裝在轎車上，可以作為碰撞傳感器。當測得的負加速度值超過設定值時，微處理器據(jù)此判斷發(fā)生了測得的負加速度值超過設定值時，微處理器據(jù)此判斷發(fā)生了碰碰 撞，于是就啟動轎車前部的折疊式安全氣囊迅速充氣而撞，于是就啟動轎車前部的折疊式安全氣囊迅速充氣而膨脹，托住駕駛員及前排乘員的胸部和頭部。膨脹，托住駕駛員及前排乘員的胸部和頭部。 裝有傳感器裝有傳感器的假的假人人氣囊氣囊汽車氣囊的保護作用汽車氣囊的保護作用 使用加速度傳感器可以在汽車發(fā)生碰撞時，經(jīng)使用加速度傳感器可以在汽車發(fā)生碰撞時，經(jīng)控制系統(tǒng)使氣囊迅速充氣控制系統(tǒng)使氣囊迅速充氣 。

26、 利用加速度傳感器實現(xiàn)利用加速度傳感器實現(xiàn)延時起爆的鉆地炸彈延時起爆的鉆地炸彈傳感器安裝位置傳感器安裝位置四、濕敏電容四、濕敏電容 原理原理: :利用具有很大利用具有很大吸濕性的絕緣材料作為電容傳吸濕性的絕緣材料作為電容傳感器的介質感器的介質，在其兩側面鍍上多孔性電極。當，在其兩側面鍍上多孔性電極。當相對相對濕度增大濕度增大時，吸濕性介質吸收空氣中的水蒸氣，使時，吸濕性介質吸收空氣中的水蒸氣，使兩塊電極之間的介質相對介電常數(shù)大為增加（水的兩塊電極之間的介質相對介電常數(shù)大為增加（水的相對介電常數(shù)為相對介電常數(shù)為8080），所以），所以電容量增大電容量增大。 類型類型: :多孔性氧化鋁、吸水高分子

27、薄膜多孔性氧化鋁、吸水高分子薄膜多孔性氧化鋁濕敏電容傳感器外形多孔性氧化鋁濕敏電容傳感器外形 特性見圖特性見圖5-125-12吸水高分子薄膜吸水高分子薄膜濕敏電容外形濕敏電容外形特點：特點：線性好線性好濕敏電容模塊及傳感器外形濕敏電容模塊及傳感器外形濕敏電容傳感器的安裝使用濕敏電容傳感器的安裝使用在野外的使用在野外的使用帶報警器的家庭使用型帶報警器的家庭使用型五、電容式接近開關五、電容式接近開關 被檢測物體可以是被檢測物體可以是導電體、介質損耗較大的導電體、介質損耗較大的絕緣體、含水的物體絕緣體、含水的物體（例如飼料、人體等）（例如飼料、人體等） ；可；可以是接地的，也可以是不接地的。以是接地

28、的，也可以是不接地的。 調節(jié)接近開關調節(jié)接近開關尾部的靈敏度調節(jié)電位器，可以根據(jù)被測物不同尾部的靈敏度調節(jié)電位器，可以根據(jù)被測物不同來改變動作距離。來改變動作距離。 1 1、電容式接近開關外形、電容式接近開關外形齊平式齊平式非齊平式非齊平式非齊平式非齊平式接近開關的安裝接近開關的安裝 非齊平式安裝時，傳感器高于安裝支架，易損壞。非齊平式安裝時，傳感器高于安裝支架，易損壞。全密封防水全密封防水式式遠距離式（大量程）遠距離式（大量程）電容式接近開關外形電容式接近開關外形電容接近開關的規(guī)格電容接近開關的規(guī)格2 2、電容式接近開關特性、電容式接近開關特性l被測物為導電體：靈敏度最高被測物為導電體：靈敏

29、度最高l被測物為介質損耗大的絕緣體（含水的有機物）：被測物為介質損耗大的絕緣體（含水的有機物）：靈敏度較低靈敏度較低l被測物為介質損耗小的絕緣體（玻璃、塑料等）：被測物為介質損耗小的絕緣體（玻璃、塑料等）：靈敏度極低靈敏度極低 使用時要原理金屬以及高頻電場。使用時要原理金屬以及高頻電場。不同材料的非金屬檢測物對電容式接近開關不同材料的非金屬檢測物對電容式接近開關動作距離的影響動作距離的影響3 3、電容式接近開關的使用、電容式接近開關的使用電容式接近開關在液位測量控制中的使用電容式接近開關在液位測量控制中的使用電容式接近開關在液位控制中的使用電容式接近開關在液位控制中的使用電容式接近開關在物位測

30、量控制中的使用電容式接近開關在物位測量控制中的使用電容指紋識別電容指紋識別六、其它測量六、其它測量角位移測量角位移測量三星三星SPHSPHV6800V6800手機采用電容傳感器控制某些手機采用電容傳感器控制某些功能，取代了部分機械按鍵功能，取代了部分機械按鍵 差動電容式差壓變送器差動電容式差壓變送器 一、壓力的基本概念一、壓力的基本概念 1 1、概念：、概念：物理中的物理中的“壓強壓強”在檢驗和工業(yè)領域稱為壓力。在檢驗和工業(yè)領域稱為壓力。2 2、單位：、單位：壓力的國際單位為壓力的國際單位為“帕斯卡帕斯卡”，簡稱，簡稱“帕帕”（PaPa）。）。 除此之外，工程界長期使用許多不同的壓力計量單位。

31、除此之外，工程界長期使用許多不同的壓力計量單位。如如“工程大氣壓工程大氣壓”、“標準大氣壓標準大氣壓”、“毫米汞柱毫米汞柱”，氣，氣象學中還用象學中還用“巴巴”（barbar）和）和“托托”為壓力單位。為壓力單位。壓力單位轉換對照表壓力單位轉換對照表 3 3、類型、類型l絕對壓力傳感器絕對壓力傳感器 以真空為起點的壓力以真空為起點的壓力l差壓傳感器差壓傳感器 兩個壓力之差兩個壓力之差 p=p1-p2p=p1-p2l表壓傳感器表壓傳感器 差壓傳感器的一端向大氣敞開差壓傳感器的一端向大氣敞開二、電容式差壓變送器二、電容式差壓變送器 高壓側進高壓側進氣口氣口低壓側進低壓側進氣口氣口電子線電子線路位置路位置內部不銹鋼膜片的位置內部不銹鋼膜片的位置電容式差壓變送器內部結構電容式差壓變送器內部結構 1 1高壓側進氣口高壓側進氣口2 2低壓側進氣口低壓側進氣口 3 3過濾片過濾片 4 4空腔空腔5 5柔性不銹鋼波柔性不銹鋼波 紋隔離膜片紋隔離膜片6 6導壓硅油導壓硅油 7 7 凹形玻璃圓片凹形玻璃圓片8 8鍍金凹形電極鍍金凹形電極 9 9彈性平膜片彈性平膜