[工學(xué)]4、電容式傳感器-文庫吧在線文庫
【正文】 和濕度等） hx h 2r1 2r2 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(dǎo)致電容的改變。當橋臂上接入不同的阻抗元件時，電路的靈敏度不同，一般有 、 1，輸出信號相移有 0176。 UE的對稱方波 ，VD VD2為特性完全相同的兩只二極管 ， 固定電阻R1=R2=R， C C2為傳感器的兩個差動電容 。 電路的輸出阻抗與電容 C C2無關(guān) ， 而僅與 R R2及 RL有關(guān) ， 約為 1~100kΩ。 第四章 電容式傳感器 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 四、運算放大器式電路 這種線路的最大特點是從原理上克服單個變間隙電容式傳感器的非線性，使 輸出與輸入動極板位移成線性關(guān)系 。 結(jié)構(gòu)簡單 ,適應(yīng)性強： 可以做的非常小巧。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。 ② 采用差動對稱結(jié)構(gòu)，并在測量線路中對溫度誤差加以補償。 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。 ④ .采用“驅(qū)動電纜”技術(shù) 等電位屏蔽法 測量電路 前置級 + ? 1:1 內(nèi)層屏蔽 外層屏蔽 Cx 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 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(guān)鍵在于正確選取接地點。對 導(dǎo)電介質(zhì)和非導(dǎo)電介質(zhì)都能測量 ，此外還能測量有傾斜晃動及高速運動的容器的液位。傳感器仍采用傳統(tǒng)差動變壓器測量電路，但通過將電容極板刻成柵狀提高了測量精度并實現(xiàn)了大位移測量。深度測桿，報警功能 公 /英制轉(zhuǎn)換 , 任意位置置零。深度測桿 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) 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(xué) 七、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。 CA CL CH C0 PH PL CA CL CH C0 C0 CA 等效電路 00000 CCCCCCCCCCCCCCCAAHAALLALA??????? 。 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 寄生參量 第四章 電容式傳感器 一般電容傳感器電容值很小，如果激勵頻率較低，則電容傳感器的容抗很大，因此對傳感器絕緣電阻要求很高；另一方面，變換器電容極板并聯(lián)的寄生電容也會帶來很大的影響。 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 第四章 電容式傳感器 二、漏電阻的影響（絕緣性能） 電容變換器的容抗都很高，特別是在激勵電壓頻率較低時，在與測量線路配接時，當兩極板間總的漏電阻若與容抗相近，就必須考慮分路作用對系統(tǒng)總靈敏度的影響。溫度變化使各零件尺寸變化，可能導(dǎo)致對本來就很小的間隙產(chǎn)生很大的相對變化，從而 引起很大的特性溫度誤差 ?？蓽y量振動、瞬時壓力等。 ΔC為傳感器的電容 。 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 第四章 電容式傳感器 雙穩(wěn) 態(tài)觸 發(fā)器 R2 A1 A2 VD2 VD1 R1 uAB C2 C1 Q Q A G B F Ur 比較器 循環(huán)工作 + + R S 觸發(fā)器高電平電壓為： U1 Q=1 C1充電 R1 UFUR A1高電平 雙穩(wěn)態(tài) 翻轉(zhuǎn) Q=0 Q=1C2充電 R2 UGUR A2高電平 雙穩(wěn)態(tài) 翻轉(zhuǎn) Q=1 Q=0Q=1哈爾濱工業(yè)大學(xué) uAU1ouBU1ouA BouFoUrT1U1uGUroT2tttttuAU1otuBU1ouA BUoouFUrouGUroT2T1tttt第四章 電容式傳感器 U0平均值為零 U0平均值不為零 哈爾濱工業(yè)大學(xué) uA、 uB脈沖寬度不相等時 ， 一個周期 (T1+T2)時間內(nèi)的平均電壓值不為零 。當電源電壓確定后，輸出電壓 Uo是電容 C1和 C2的函數(shù)。 180176。 42 電容式傳感器的測量電路 測量線路是電容傳感器的一個重要組成部分，其主要作用為： ① 給電極提供一個合適的激勵源，以便在形成的電場中實現(xiàn)能量變換； ② 檢測出電場能量的變化，形成可供實用的電信號； ③ 在可能條件下，實現(xiàn)傳感器特性的線性化處理與信號變換。而圓柱形結(jié)構(gòu)受極板徑向變化的影響很小，成為實際中最常用的結(jié)構(gòu)。 0 r SSC ?????????哈爾濱工業(yè)大學(xué) ? 分類示意圖 c) 介質(zhì)
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