第三章電容式傳感器-全文預(yù)覽
【正文】 與分布電容的影響 三、外界干擾的影響 四、溫度對介質(zhì)的介電常數(shù)的影響 五、漏電阻的影響 第 3章 電容式傳感器 一 、溫度對電容器結(jié)構(gòu)尺寸的影響 環(huán)境溫度的變化 ， 將引起電容傳感器各零件幾何尺寸和相互間幾何位置的變化 。 當(dāng)工作頻率等于或接近諧振頻率時 ， 諧振頻率破壞了電容的正常作用 。 這些損耗在低頻時影響較大 ， 隨著工作頻率增高 ， 容抗減小 ，其影響就減弱 。 第 3章 電容式傳感器 (3) 并聯(lián)平面板結(jié)構(gòu) ? ??????????????????????????????axCaxdabdbxadxbCCC22102212212111?????????第 3章 電容式傳感器 二、差動式電容傳感器 變面積型差動電容傳感器 （ 1）平面板結(jié)構(gòu)直線位移型 位移 x 4 a 定極板 動極板 2C1C定片長 4a，寬 b 動片長 2a，寬 b 動態(tài)時： dabCCCx ?????0210 ，靜態(tài)時： ? ? ? ?? ? ? ? ????????????????????axCxadbxCaxCxadbxC110201??第 3章 電容式傳感器 （ 2）圓柱面結(jié)構(gòu)直線位移型 lr2R2x位移? ?xC1? ?xC2rRlCCCxln20021?????? ，靜態(tài)時： 動態(tài)時： ? ? ? ?? ? ? ? ????????????????????lxCxlrRxClxCxlrRxC1ln21ln20201????第 3章 電容式傳感器 （ 3）平面扇形變面積角位移結(jié)構(gòu) ? ? ? ?? ?? ? ? ?? ? ??????????????????????????0002220002211212????????????CrRdCCrRdC? ? 022021 2 ?? rRdCCC ????靜態(tài)時： 動態(tài)時： 第 3章 電容式傳感器 變極距型差動電容傳感器 定片 動片 0d 0d1C2Cd?位移動態(tài)時： 00210 dACCCd ?????? ，靜態(tài)時： ? ?? ?????????????????????????????????????????????????????????????????dddCddCddAdCdddCddCddAdC000002000001111111??兩極板對應(yīng)的面積為 A。 當(dāng) θ=0時 ， 則 00 dAC ??當(dāng) θ≠0時， ?????0001CCdAC ???????? ??電容量 C與角位移 θ呈線性關(guān)系。 最大位移應(yīng)小于間距的 1/10， 故在微位移測量中應(yīng)用最廣 。 第 3章 電容式傳感器 云母片的相對介電常數(shù)是空氣的 7倍 ， 其擊穿電壓不小于1000 kV/mm， 而空氣僅為 3 kV/mm。 第 3章 電容式傳感器 變極距型電容傳感器 ε和 A為常數(shù)，初始極距為 d0時，可知其初始電容量 C0為 00 dAC ?? 若電容器極板間距離由初始值 d0縮小了 Δd，電容量增大了ΔC 20000000111???????? ?????????? ????????????ddddCddCddACCC?A?rd第 3章 電容式傳感器 C? C1? C2O ? d1? d2C? C1? C2O? d1? d2d電容量與極板間距離之間的關(guān)系 若 Δd/d01時， 1(Δd/d0)2≈1，則： 000 ddCCC ??? 此時 C與 Δd近似呈線性關(guān)系，所以變極距型電容式傳感器往往設(shè)計成在 Δd極小范圍內(nèi)變化。第 3章 電容式傳感器 第三章 電容式傳感器 第一節(jié) 電容式傳感器的工作原理和結(jié)構(gòu) 第二節(jié) 誤差的因素及改進(jìn)措施 第三節(jié) 電容式傳感器的測量電路 第四節(jié) 電容傳感器的應(yīng)用舉例 第 3章 電容式傳感器 第一節(jié) 電容式傳感器的工作原理和結(jié)構(gòu) 一、基本工作原理 由絕緣介質(zhì)分開的兩個平行金屬板組成的平板電容器 ， 其電容量為 ： dAC ??式中 : ε——電容極板間介質(zhì)的介電常數(shù) ， ε=ε0εr， 其中 ε0 為真空介電常數(shù) ， εr極板間介質(zhì)的相對介電常數(shù)； A——兩平行板所覆蓋的面積； d—— 兩平行板之間的距離。因此，電容式傳感器可分為 變極距型、 變面積型 和 變介電常數(shù) 型三種。為此，極板間可采用高介電常數(shù)的材料（云母、 塑料膜等）作介質(zhì) , 此時電容 C變?yōu)? ?gdgd0?0000 ???ddACgg ??εg——云母的相對介電常數(shù)， εg=7； ε0——空氣的介電常數(shù)， ε0=1； d0——空氣隙厚度； dg—— 云母片的厚度。 一般變極板間距離電容式傳感器的起始電容在 20~100pF之間 ，
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