第四章電容式傳感器-免費閱讀
【正文】 絕對測量和相對測量相互轉換。 檢測原理： 在高頻振蕩型電容式接近開關中，以高頻振蕩器（ LC振蕩器）中的電容作為檢測元件，利用被測物體接近該電容時由于電容器的介質發(fā)生變化導致電容量 C的變化，從而引起振蕩器振幅或頻率的變化，由傳感器的信號調理電路將該變化轉換成開關量輸出，從而達到檢測的目的。 第四章 電容式傳感器 哈爾濱工業(yè)大學 利用加速度傳感器實現(xiàn) 延時起爆的鉆地炸彈 傳感器安裝位置 第四章 電容式傳感器 哈爾濱工業(yè)大學 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，在其兩側面鍍上多孔性電極。 第四章 電容式傳感器 哈爾濱工業(yè)大學 微加工三軸加速度傳感器 技術指標： 靈敏度： 500mV/g ， 量程： 10g， 頻率范圍： ， 安裝諧振點 :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 硅微加工加速度傳感器原理 1 — 加速度測試單元 2 — 信號處理電路 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 當它感受到上下振動時， C C2呈差動變化。 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 六、電容式液位計 棒狀電極（金屬管）外面包裹聚四氟乙烯套管，當被測液體的液面上升時，引起棒狀電極與導電液體之間的電容變大。 ④ .采用“驅動電纜”技術 等電位屏蔽法 哈爾濱工業(yè)大學 第四章 電容式傳感器 ⑤ .采用運算放大器法 所謂整體屏蔽是將整個電橋 (包括電源、電纜等）統(tǒng)一屏蔽起來，其關鍵在于正確選取接地點。 ① 為克服邊緣效應，首先應增大初始電容量 C0，即增大極板面積，減小極板間隙。 ② 采用差動對稱結構，并在測量線路中對溫度誤差加以補償。這些電容一般是隨機變化的，將使儀器工作不穩(wěn)定，影響測量精度。 結構簡單 ,適應性強：可以做的非常小巧。 哈爾濱工業(yè)大學 第四章 電容式傳感器 電路的主要特 點： ① 必須接成差動形式使用； ② 電橋的交流激勵源的幅值和頻率 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 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臂，不平衡電橋輸出： 為使橋路平衡，在四個橋臂上必須接入兩個電容（一個單極電容傳感器和一個固定電容，或接入差動電容傳感器）。 哈爾濱工業(yè)大學 第四章 電容式傳感器 （因為以上的推導是在忽略邊緣效應的情況下進行的）。 41 電容式傳感器的工作原理 工作原理：將被測量轉化為電容量的變化實現(xiàn)測量 實質上相當于具有可變參數(shù)的電容器 應用范圍 :位移、壓力、加速度、液位、成份含量等測量 哈爾濱工業(yè)大學 第四章 電容式傳感器 兩平行極板組成的電容器 ,當忽略邊緣效應時，它的電容量為 : + + + δ S ? 當被測量 δ、 S或 ε發(fā)生變化時 ， 都會引起電容的變化 。如果保持其中的兩個參數(shù)不變 ， 而僅改變另一個參數(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 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，引起極間不同介電常數(shù)的高度發(fā)生變化，導致電容的改變。 δ δ C1 C2 動極板上移 Δδ 1，則C1增大， C2減小，初始電容用 C0來表示，則 ： 差動電容器輸出： 忽略高次項： 靈敏度提高一倍，非線性誤差減小。另外兩個橋臂接入其他阻抗元件，如：兩個電阻、兩個電感或是兩個電容。 哈爾濱工業(yè)大學 第四章 電容式傳感器 二、差動脈沖寬度調制電路 差動脈沖調寬電路利用 對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，強輻
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