【正文】 不考慮邊緣效應(yīng)，電容器的電容量 ： S —— 兩平行極板所覆蓋的面積； d —— 兩平行極板之間的距離； ? —— 極板間介質(zhì)的介電常數(shù)； ?0 —— 真空介電常數(shù) （ 1012 F?m1） ?r —— 介質(zhì)相對真空的介電常數(shù) ， ?r空氣 ≈1， 其它介質(zhì) ?r 1。 優(yōu)點： ● 結(jié)構(gòu)簡單，可以不用有機材料和磁性材料構(gòu)成，所以能在高溫、輻射和強烈振動等惡劣條件下工作； ● 可非接觸測量 ； ● 靈敏度高；響應(yīng)時間短，適合在線和動態(tài)測量； ● 極間的相互吸力十分微小，保證了比較高的測量精度； 缺點： 易受分布電容和外界干擾的影響，負載能力弱，存在非線性等。 dSC ??1. 平板形直線位移 極板起始覆蓋面積為 S＝ a b， 定極板定極板動極板動極板 沿活動極板寬度方向移動 ?x，則改變了兩極間覆蓋面積。 當極板的齒數(shù)為 n時， ?????? ????? xdbCnnCC xx ?0xd bnnCCCCC xx ???????????? ?00靈敏度為 dbnxCK ??????? 為單極板的 n倍。當動極板向上移動后， C1增大，C2減小， C1和 C2形成差動變化，經(jīng)過信號轉(zhuǎn)換電路后，靈敏度提高一倍線性也得到了改善。 設(shè)在電極中無 ?2 介質(zhì)時的電容量為 C0 ，即 2110 ddblC?? ?21212100BA1??????????ddlxCCCCC表明電容量 C與位移 x成 線性 關(guān)系。 差動式傳感器不但 靈敏度高 而且 線性范圍大 ， 并具有 較高的穩(wěn)定性 ， 抗干擾能力強 。因此，應(yīng)該選擇低于諧振頻率的工作頻率 ，否則電容傳感器不能正常工作。 用穩(wěn)頻 、 穩(wěn)幅和固定波形的低阻信號源去激勵 ， 最后經(jīng)電流放大及相敏整流得到直流輸出信號 。 此時電容C2很快被充電至電壓 E， 電源 E 經(jīng) R2以電流 I2? 向負載 RL供電 ， 與此同時電容 C1經(jīng) R1和 RL放電電流為 I1?， 流過 RL的電流 IL ?為 I1?和 I2?之和 。當輸入量導致電容量發(fā)生變化時，振蕩器的振蕩頻率就發(fā)生變化，將頻率的變化在鑒頻中變換為振幅的變化，經(jīng)過放大后就可以用儀表指示或用記錄儀器記錄下來。 ? 測量原理： 電源接通， Q＝ 1， A點為高電位， 通過 R1對 C1充電， UM上升，直到高于 Ur時比較器 A1產(chǎn)生脈沖使雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)， A點變?yōu)榈碗娢唬?C1通過 D1迅速 放電使 UM接近零電位，此時 B點為高電位，通過 R2對 C2充電， UN上升，直到高于Ur時比較器 A2產(chǎn)生脈沖使雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器重新翻轉(zhuǎn)， A點變?yōu)楦唠娢唬?B點變?yōu)榈碗娢唬绱酥芏鴱褪肌? 4－波紋隔離膜片； 3－基座； 5－玻璃層； 6－金屬膜； 7－彈性測量膜片 這種傳感器的靈敏度和分辨率都很高。傳感器由兩個差動電容組成，上極板與懸臂梁構(gòu)成 C1 ，懸臂梁與下極板構(gòu)成 C2 。 它由三個多晶硅層組成差動電容，第一層和第三層是不動的，第二層是懸臂梁，它在加速度作用下是可運動的。它能克服兩電容并聯(lián)或串聯(lián)式傳感器的缺點。 當罐內(nèi)放入被測物料時 ， 由于 被測物料介電常數(shù) 的影響 ， 傳感器的電容量將發(fā)生變化 ，電容量變化的大小與 被測物料在罐內(nèi)高度有關(guān) ，且成比例變化 。當相對濕度增大時，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。 。 動畫演示 高分子薄膜式濕敏元件（ 變介電常數(shù)型電容傳感器 ）應(yīng)用的是平板電容器原理，在絕緣基片上依次形成下電極、感濕膜、上電極。 六、電容式料位傳感器 聚四氟乙烯外套 物料可以是液體，也可以是固體。獨立雙電容測厚傳感器一般分為運算型電容傳感器和頻率變換型電容傳感器兩種。當測得的負加速度值超過設(shè)定值時， 微處理器 據(jù)此判斷發(fā)生了碰 撞，于是就啟動轎車前部的折疊式安全氣囊迅速充氣而膨脹，托住駕駛員及前排乘員的胸部和頭部。 a = 0 a ≠ 0 絕緣質(zhì)量塊彈簧 右圖是另一種差動電容式加速度傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。其動態(tài)響應(yīng)主要取決于彈性膜片的固有頻率。 ? 當差動電容 C1 和 C2 值不相等時，假設(shè) C1＞ C2，則 C1 和 C2 充電時間發(fā)生變化，電壓波形如圖 (b)。 (輸入 → ?C → ?f → ?U ) 調(diào)頻（ FM）電路 TTL電平的高電平和低電平電壓范圍分別是多少伏？ 電容式傳感器的調(diào)頻電路與電渦流傳感器有何區(qū)別？式中哪些量是變量？ 調(diào)頻振蕩器的振蕩頻率由下式?jīng)Q定： LCf?21?式中 L —— 振蕩回路的電感； C—— 總電容 ， C＝ Cl+Cc+C0177。 若 C