第四章電容傳感器

第四章第四章電容傳感器第一節(jié)工作原理與類(lèi)型第三節(jié)電容式傳感器的誤差分析第四節(jié)電容式傳感器的應(yīng)用第五節(jié)電容式集成傳感器傳感器與檢測(cè)技術(shù)動(dòng)能瞬電容傳感器電容傳感器測(cè)量范圍大，相對(duì)變化量可大于100%;AC傳感器與檢測(cè)技術(shù)BSδA傳感器與檢測(cè)技術(shù)xT·2分類(lèi)電容式傳感器第一節(jié)工作原理與類(lèi)型兩個(gè)金屬板間的電容為aACN傳感器與檢測(cè)技術(shù)30XT1.變極距(δ)型電容傳感器忽略高次項(xiàng)傳感器與檢測(cè)技術(shù)1、變極距(δ)型電容傳感器傳感器與檢測(cè)技術(shù)貌貌1.變極距(6)型電容傳感器m由上面兩式知，δ,減少可使靈敏度K增大，但非線(xiàn)性誤差也增大。因此常采用差動(dòng)式結(jié)構(gòu)，以提高靈敏度，減少非線(xiàn)性誤差。傳感器與檢測(cè)技術(shù)%差動(dòng)變極距(δ)型差動(dòng)變面積(S)傳感器與檢測(cè)技術(shù)2.變面積(S)型電容傳感器當(dāng)轉(zhuǎn)角θ=0時(shí)：傳感器與檢測(cè)技術(shù)初始時(shí)靈敏度傳感器與檢測(cè)技術(shù)t忽略邊緣效應(yīng)，內(nèi)外筒間的傳感器與檢測(cè)技術(shù)傳感器與檢測(cè)技術(shù)gddm傳感器與檢測(cè)技術(shù)第二節(jié)轉(zhuǎn)換(測(cè)量)電路2.差動(dòng)橋面委花院面委花院A(2)工作時(shí)：傳感器與檢測(cè)技術(shù)BwR2.輸出阻抗高(一般可達(dá)幾兆歐到幾十兆歐),輸出電壓低，必須在輸出端后接高輸入阻抗、高電壓放大倍數(shù)的集成運(yùn)算放大器。傳感器與檢測(cè)技術(shù)第二節(jié)轉(zhuǎn)換(測(cè)量)電路二、運(yùn)算放大器測(cè)量電路傳感器與檢測(cè)技術(shù)二、運(yùn)算放大器測(cè)量電路二、運(yùn)算放大器測(cè)量電路C?解得傳感器與檢測(cè)技術(shù)xT·AN三、差動(dòng)脈沖調(diào)寬電路基本基本RS觸發(fā)器OAC傳感器與檢測(cè)技術(shù)xT+血?jiǎng)涌翟篢=RCIn-o傳感器與檢測(cè)技術(shù)eV計(jì)0wu對(duì)xT·-g、差動(dòng)脈沖調(diào)寬電路對(duì)于變d型差動(dòng)電容傳感器，傳感電容的大小與極間距離d成反比，此時(shí)差動(dòng)輸出電壓平均值可改寫(xiě)為傳感器與檢測(cè)技術(shù)0對(duì)于變S型差動(dòng)電容傳感器，傳感電容的大小與極板的有效面積S成正比，即對(duì)應(yīng)于傳感器與檢測(cè)技術(shù)一、溫度影響1.溫度對(duì)結(jié)構(gòu)尺寸的影響溫度主要影響傳感器的結(jié)構(gòu)尺寸。當(dāng)溫度上升時(shí)，電容器極板的面積將增大，極板的厚度增加導(dǎo)致極間距離減小，使電容量增加。補(bǔ)償措施：選擇溫度系數(shù)小的金屬材料作電容器極板；采用差動(dòng)結(jié)構(gòu)。傳感器與檢測(cè)技術(shù)g2、溫度對(duì)介質(zhì)介電常數(shù)的影響電容器極板間的介值應(yīng)選擇介電常數(shù)較穩(wěn)定的材料，如云母。xT·二、電容電場(chǎng)的邊緣效應(yīng)補(bǔ)償措施：增加電容器極板面積、減小極間距離、加裝等電位環(huán)等。帶有等位環(huán)的平板電容傳感器原理圖 電容式差壓變送器結(jié)構(gòu)圖一室緒構(gòu)NEXT+電容式差壓變送器結(jié)構(gòu)圖一室緒構(gòu)NEXT+圖4-13交流電容電橋的屏蔽系統(tǒng)NEXT+NEXT+第四節(jié)電容式傳感器的應(yīng)用三、電容式液位計(jì)攪1.若有一單組式變面積型平板型線(xiàn)位移電容傳感器，兩板間介質(zhì)為空氣，試求其靜態(tài)靈敏度?若極板相對(duì)移2.對(duì)變極距式電容傳感元件