第四章電容式傳感器(存儲版)
【正文】 射，強(qiáng)磁場等惡劣環(huán)境中工作。因此，在設(shè)計(jì)和制作時(shí)要采取必要的有效的措施減小寄生電容的影響。 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 第四章 電容式傳感器 ? 溫度變化對介質(zhì)介電常數(shù)的影響 使傳感器電容改變，帶來溫度誤差。 ② 在結(jié)構(gòu)上增設(shè)等位環(huán)來消除邊緣效應(yīng)。 u0 與傳感器電容相并聯(lián)的為等效電容 CP /（ 1+A） ⑥ .整體屏蔽 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 四、 防止和減小外界干擾 第四章 電容式傳感器 ? 注意傳感器的接地和屏蔽 ? 增加原始電容值，降低容抗 ? 導(dǎo)線分布合理 ? 盡可能一點(diǎn)接地 ? 盡量采用差動式電容傳感器 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 167。 聚四氟乙烯外套 第四章 電容式傳感器 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 電容式液位限位傳感器 液位限位傳感器與液位變送器的區(qū)別在于：它不給出模擬量，而是給出開關(guān)量。與加速度測試單元封裝在同一殼體中的信號處理電路將Δ C 轉(zhuǎn)換成直流輸出電壓。當(dāng)相對濕度增大時(shí)，吸濕性介質(zhì)吸收空氣中的水蒸氣，使兩塊電極之間的介質(zhì)相對介電常數(shù)大為增加（水的相對介電常數(shù)為 80），所以電容量增大。 第四章 電容式傳感器 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 電容式接近開關(guān)外形 齊平式 非齊平式 第四章 電容式傳感器 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 非齊平式 接近開關(guān)的安裝 非齊平式安裝時(shí)，傳感器高于安裝支架，易損壞。深度測桿，報(bào)警功能 公 /英制轉(zhuǎn)換 , 任意位置置零。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。 調(diào)節(jié)接近開關(guān)尾部的靈敏度調(diào)節(jié)電位器，可以根據(jù)被測物不同來改變動作距離。 裝有傳感器的假人 氣囊 第四章 電容式傳感器 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 汽車氣囊的保護(hù)作用 使用加速度傳感器可以在汽車發(fā)生碰撞時(shí)，經(jīng)控制系統(tǒng)使氣囊迅速充氣 。其工作電壓為 ～ ，加速度測量范圍為數(shù)個(gè) g，可輸出與加速度成正比的電壓也可輸出占空比正比于加速度的 PWM 脈沖。此類電子秤，對接觸面無要求，總誤差較小。同時(shí)放大器的高輸入阻抗又起到阻抗匹配的作用。 當(dāng)考慮電場的邊緣效應(yīng)時(shí)，情況要復(fù)雜的多，邊緣效應(yīng)的影響 相當(dāng)于傳感器并聯(lián)一個(gè)附加電容 ， 引起了傳感器靈敏度下降和非線性增加 ?；驑O板直接在陶瓷、石英等絕緣材料上蒸鍍一層金屬膜來代替。 寄生電容影響大：由于電容傳感器起的初始電容值一般較小，而連接傳感器的引線電纜電容（ 1~2m導(dǎo)線可達(dá)到 800pF），電子線路雜散電容以及周圍導(dǎo)體的“寄生電容”卻較大。 如電極的支架選用陶瓷材料，電極材料選用鐵鎳合金，近年來又采用在陶瓷或石英上進(jìn)行噴鍍金或銀的工藝。 。在這種情況下，每當(dāng)改變激勵頻率或者更換傳輸電纜時(shí)都必須對測量系統(tǒng)重新進(jìn)行標(biāo)定。 ③為改善非線性，可以采用差動式。 ① 增大初始電容 C0可以提高傳感器的靈敏度； ② 極板寬度 a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)會使傳感器 特性產(chǎn)生非線性變化。 167。 哈爾濱工業(yè)大學(xué) ? 分類示意圖 c) 介質(zhì)變化型 b)面積變化型 :角位移型 ,平面線位移型 ,柱面線位移型 . + + + + + + a) 極距變化型 。 ε1－液體介質(zhì)介電常數(shù)； ε0－空氣中介電常數(shù)（ F/m）； h－電極板總長度（ m）； r－內(nèi)電極板外徑（ m）； R－外電極板內(nèi)徑（ m）； x－液面高度（ m）。 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 第四章 電容式傳感器 167。當(dāng)橋臂上接入不同的阻抗元件時(shí)，電路的靈敏度不同，一般有 、 、 ，輸出信號相移有 0176。其基本出發(fā)點(diǎn)是構(gòu)成一個(gè)頻率穩(wěn)定的方波發(fā)生器，以電容變化來調(diào)節(jié)占空比，由此 引起平均直流分量的變化 。 動態(tài)響應(yīng)好：可動部分可以做的很輕，很薄，固有頻率能做的很高。 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 一、溫度對電容式傳感器的影響 ? 環(huán)境溫度的改變將引起電容式變換器各零件幾何尺寸的改變，從而導(dǎo)致電容極板間隙或面積發(fā)生改變， 產(chǎn)生附加電容變化 。溫度對介電常數(shù)的影響隨介質(zhì)不同而異。 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 第四章 電容式傳感器 均勻電場 等位環(huán) 電極 電極 邊緣電場 邊緣電場 原理： 等位環(huán)安放在上面電極外，
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