[工學(xué)]mtilecture06電容式傳感器-文庫吧
2025-01-04 11:15 本頁面
【正文】 ?? ?例：電容式傳聲器 11 22 ??dx )1(0 dxCC ??一般在極板間放置云母、塑料膜等介電常數(shù)高的物質(zhì)來提高絕緣性， 電容量 C與 x不是線性關(guān)系，只有當(dāng) x＜＜ d時，才可認(rèn)為是最近似線形關(guān)系。 要提高靈敏度，應(yīng)減小起始間隙 d過小。 當(dāng) d過小時，又容易引起擊穿，同時加工精度要求也高了。 在實際應(yīng)用中，為了提高靈敏度，減小非線性，可采用差動式結(jié)構(gòu)。 討論： 當(dāng) x＜＜ d時 則 變介電常數(shù)式電容傳感器 1） 當(dāng)電介質(zhì)改變時 ， 電容量也會變化 ， 可用下式表示 。 上圖為介質(zhì)面積變化的電容式傳感器 。 這種傳感器可用來測量物位或液位 ， 也可測量位移 。 ??? AC 0?振蕩電路 感應(yīng)電極 被測物體 2）應(yīng)用舉例 1：電容式接近開關(guān) 測量頭構(gòu)成電容器的一個極板，另一個極板是物體本身，當(dāng)物體移向接近開關(guān)時，物體和接近開關(guān)的 介電常數(shù) 發(fā)生變化，使得和測量頭相連的電路狀態(tài)也隨之發(fā)生變化 .由此便 可控制開關(guān)的接通和關(guān)斷 。接近開關(guān)的檢測物體，并不限于金屬導(dǎo)體，也可以是絕緣的液體或粉狀物體。 差動 電容式傳感器 圖 463 變氣隙式差動電容傳感器原理 常用測量電路 雙 T電橋電路 1） 測量電路 電路原理如圖所示 。 圖中 C C2為差動電容式傳感器的電容 ， RL為負(fù)載電阻 ， V V2為理想二極管 ， R R2為固定電阻 。 2） 原理分析見下圖 圖 雙 T電橋電路 C 1 C 2 R 2 R 1 R L ～ u V2 V1 常用電路有 :雙 T電橋電路 、 運算放大器測量電路 、 脈沖調(diào)制電路 、 調(diào)頻電路 。 當(dāng) V1導(dǎo)通、 V2截止時 C1充電；反之 V1截止、V2導(dǎo)通時 C2充電，由圖中可以看出，一路通過 RRL， 另一路通過 R RL、 V2， 這時流過 RL的電流為 i1。 若 C1或 C2變化時，在負(fù)載 RL上產(chǎn)生的平均電流將不為零，因而有信號輸出。 I. 有一個公共接地點 。 II. V1和 V2工作在伏安特性的線性段 。 III. 輸出電壓較高 。 IV. 靈敏度與電源頻率有關(guān) 。 V. 可以用作動態(tài)測量 。 3）雙 T電橋電路的特點： 例 46 圖 464是電容式自動平衡液位測量儀原理框圖，試求指針偏轉(zhuǎn)角 θ與液位 h的表式。 圖 464 電容式自動平衡液位測量儀原理框圖 運算放大器式測量電路 電路的原理如上圖所示 。 其輸出電壓 以 代入上式 ， 則有 輸出電壓 u0與動極片位移 d成線性關(guān)系。 x0i0 CCuu ??dACx??dACuu 0i0 ??? 差動 脈沖調(diào)制電路 這種電路根據(jù)差動電容 C1和 C2的大小控制直流電壓的通斷，所得方波與 C1和 C2有確定的函數(shù)關(guān)系。線路的
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