[工學(xué)]4、電容式傳感器-免費(fèi)閱讀
【正文】 深度測桿，報(bào)警功能 第四章 電容式傳感器 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 數(shù)顯內(nèi)徑卡尺 高度尺 公 /英制轉(zhuǎn)換 , 任意位置置零。 第四章 電容式傳感器 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 濕敏電容 外形 吸水高分子薄膜 第四章 電容式傳感器 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 濕敏電容模塊及傳感器外形 第四章 電容式傳感器 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 濕敏電容傳感器的安裝使用 在野外的使用 帶報(bào)警器的家庭使用型 第四章 電容式傳感器 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 第四章 電容式傳感器 開 環(huán)調(diào)幅式工作原理： 一個(gè)極板由均勻排列電極的長柵 (定柵 )組成，另一個(gè)極板由一對(duì)相同尺寸的交錯(cuò)對(duì)插電極梳 (動(dòng)?xùn)艑?duì) )組成。 第四章 電容式傳感器 四、電容式 測厚儀 軋輥 工作極板 被測帶材 哈爾濱工業(yè)大學(xué) CBRR0C1C2C1L2L第四章 電容式傳感器 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 電容式液位計(jì)利用液位高低變化影響電容器電容量大小的原理進(jìn)行測量。這種接法使 傳輸電纜的芯線與內(nèi)層屏蔽等電位 ，消除了芯線對(duì)內(nèi)層屏蔽的容性漏電，從而消除了寄生電容的影響。 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 第四章 電容式傳感器 三、邊緣效應(yīng)與寄生參量的影響 邊緣效應(yīng) 理想條件下，平行板電容器的電場均勻分布于兩極板所圍成的空間，這僅是簡化電容量計(jì)算的一種假定。 如絕緣材料采用石英、陶瓷等，金屬材料選用低膨脹系數(shù)的鎳鐵合金。 耗能低 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 缺點(diǎn) : 輸出阻抗高，負(fù)載能力差： 電容值一般為幾十到幾百皮法，輸出阻抗很大，易受外界的干擾，對(duì)絕緣部分的要求較高（幾十兆歐以上）。 43 影響電容式傳感器精度的因素 及提高精度的措施 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 第四章 電容式傳感器 ? 電容傳感器的特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn) : 溫度穩(wěn)定性好： 自身發(fā)熱極小，電容值與電極材料無關(guān)，有利于選擇溫度系數(shù)低材料。 第四章 電容式傳感器 111 1 2 2111 , 1xxrrUUT R C n T R C nU U U U?? ??12121 UCCCCUxxxxo ???哈爾濱工業(yè)大學(xué) 把平行板電容的公式代入上在變極板距離的情況下可得 21112oUU???????式中 , 分別為 Cx Cx2極板間距離 。 電路的靈敏度與電源電壓幅值和頻率有關(guān) ， 故輸入電源要求穩(wěn)定 。 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 第四章 電容式傳感器 電路的主要特 點(diǎn)： ① 必須接成差動(dòng)形式使用； ② 電橋的交流激勵(lì)源的幅值和頻率 要穩(wěn)定； ③ 要求后續(xù)電路輸入阻抗無限大。 LrCoCpRg完整等效電路 Ce= Co+ CpRe= Rg低頻等效電路 高頻等效電路 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 第四章 電容式傳感器 一、交流電橋電路 V Z1 Z2 Z3 Z4 ? △ V ? 為使橋路平衡，在四個(gè)橋臂上必須接入兩個(gè)電容（一個(gè)單極電容傳感器和一個(gè)固定電容，或接入差動(dòng)電容傳感器）。 ① 增大初始電容 C0可以提高傳感器的靈敏度； ② 極板寬度 b的大小不影響靈敏度，但不能太 小，否則邊緣電場影響增大，非線性將增大； ③ △ X變化不能太大，否則邊緣效應(yīng)會(huì)使傳感器 特性產(chǎn)生非線性變化。 0 0 0( 1 ) ( )ssC C C C C? ? ? ?? ? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?第四章 電容式傳感器 一、變極板間距型電容傳感器 定義：靜態(tài)靈敏度 gCk????0 11C? ? ????哈爾濱工業(yè)大學(xué) 當(dāng) 時(shí) 第四章 電容式傳感器 時(shí)，展開為級(jí)數(shù)形式 1??? ，忽略高次項(xiàng) 1??? 上式表明，在 條件下，電容的變化與極板間距變化量近似是線性關(guān)系。哈爾濱工業(yè)大學(xué) 第四章 電容式傳感器 第四章 電容式傳感器 電容式傳感器是將被測參數(shù)變換成電容量的測量裝置。 ????0CC?????230 1gCCk ? ? ?? ? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ??? ? ? ? ?? ? ? ? ???哈爾濱工業(yè)大學(xué) 第四章 電容式傳感器 ① 欲提高靈敏度，應(yīng)減小間隙 δ，但受電容器擊 穿電壓的限制； ② 非線性隨相對(duì)位移的增加而增加，為保證一 定的線性度，應(yīng)限制動(dòng)極板的相對(duì)位移量。 （因?yàn)橐陨系耐茖?dǎo)是在忽略邊緣效應(yīng)的情況下進(jìn)行的）。另外兩個(gè)橋臂接入其他阻抗元件，如：兩個(gè)電阻、兩個(gè)電感或是兩個(gè)電容。 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 上文回顧 ? 電感式傳感器 ?感應(yīng)同步器 ?原理 ?信號(hào)處理方法 ? 電容傳感器 ?原理 ?測量電路 交流電橋
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