第四章電容式傳感器-免費(fèi)閱讀
【正文】 絕對(duì)測(cè)量和相對(duì)測(cè)量相互轉(zhuǎn)換。 檢測(cè)原理： 在高頻振蕩型電容式接近開關(guān)中，以高頻振蕩器（ LC振蕩器）中的電容作為檢測(cè)元件，利用被測(cè)物體接近該電容時(shí)由于電容器的介質(zhì)發(fā)生變化導(dǎo)致電容量 C的變化，從而引起振蕩器振幅或頻率的變化，由傳感器的信號(hào)調(diào)理電路將該變化轉(zhuǎn)換成開關(guān)量輸出，從而達(dá)到檢測(cè)的目的。 第四章 電容式傳感器 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 利用加速度傳感器實(shí)現(xiàn) 延時(shí)起爆的鉆地炸彈 傳感器安裝位置 第四章 電容式傳感器 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 八、濕敏電容 利用具有很大吸濕性的絕緣材料作為電容傳感器的介質(zhì)，在其兩側(cè)面鍍上多孔性電極。 第四章 電容式傳感器 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 微加工三軸加速度傳感器 技術(shù)指標(biāo)： 靈敏度： 500mV/g ， 量程： 10g， 頻率范圍： ， 安裝諧振點(diǎn) :8kHz ， 分辨力： ， 重量： 200g ， 安裝螺紋： M5 mm ， 線性誤差： ≤ 1% 第四章 電容式傳感器 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 硅微加工加速度傳感器原理 1 — 加速度測(cè)試單元 2 — 信號(hào)處理電路 3 — 襯底 4 — 底層多晶硅（下電極） 5 — 多晶硅懸臂梁 6 — 頂層多晶硅（上電極） 第四章 電容式傳感器 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 當(dāng)它感受到上下振動(dòng)時(shí)， C C2呈差動(dòng)變化。 五、 荷重傳感器（電容式電子秤） 第四章 電容式傳感器 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 六、電容式液位計(jì) 棒狀電極（金屬管）外面包裹聚四氟乙烯套管，當(dāng)被測(cè)液體的液面上升時(shí)，引起棒狀電極與導(dǎo)電液體之間的電容變大。 ④ .采用“驅(qū)動(dòng)電纜”技術(shù) 等電位屏蔽法 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 第四章 電容式傳感器 ⑤ .采用運(yùn)算放大器法 所謂整體屏蔽是將整個(gè)電橋 (包括電源、電纜等）統(tǒng)一屏蔽起來，其關(guān)鍵在于正確選取接地點(diǎn)。 ① 為克服邊緣效應(yīng)，首先應(yīng)增大初始電容量 C0，即增大極板面積，減小極板間隙。 ② 采用差動(dòng)對(duì)稱結(jié)構(gòu)，并在測(cè)量線路中對(duì)溫度誤差加以補(bǔ)償。這些電容一般是隨機(jī)變化的，將使儀器工作不穩(wěn)定，影響測(cè)量精度。 結(jié)構(gòu)簡單 ,適應(yīng)性強(qiáng)：可以做的非常小巧。 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。 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 ? 將電容傳感器接入電橋的一個(gè)臂，不平衡電橋輸出： 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）。 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 第四章 電容式傳感器 （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）。 41 電容式傳感器的工作原理 工作原理：將被測(cè)量轉(zhuǎn)化為電容量的變化實(shí)現(xiàn)測(cè)量 實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于具有可變參數(shù)的電容器 應(yīng)用范圍 :位移、壓力、加速度、液位、成份含量等測(cè)量 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 第四章 電容式傳感器 兩平行極板組成的電容器 ,當(dāng)忽略邊緣效應(yīng)時(shí)，它的電容量為 : + + + δ S ? 當(dāng)被測(cè)量 δ、 S或 ε發(fā)生變化時(shí) ， 都會(huì)引起電容的變化 。如果保持其中的兩個(gè)參數(shù)不變 ， 而僅改變另一個(gè)參數(shù) ，就可把該參數(shù)的變化變換為單一電容量的變化 。 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 二、變介電常數(shù)型電容傳感器 （主要測(cè)量厚度、液位、介值的溫度和濕度等） x h 2r 2R ε0 ε1 類型 1： 被測(cè)液體的液面在電容式傳感器元件的兩同心同柱型電極間變化時(shí)，引起極間不同介電常數(shù)的高度發(fā)生變化，導(dǎo)致電容的改變。 δ δ C1 C2 動(dòng)極板上移 Δδ 1，則C1增大， C2減小，初始電容用 C0來表示，則 ： 差動(dòng)電容器輸出： 忽略高次項(xiàng)： 靈敏度提高一倍，非線性誤差減小。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) 第四章 電容式傳感器 二、差動(dòng)脈沖寬度調(diào)制電路 差動(dòng)脈沖調(diào)寬電路利用 對(duì)傳感器電容的充放電 使電路輸出脈沖的寬度隨傳感器電容量變化而變化。能在高溫，低溫，強(qiáng)輻
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