【正文】 器以各種類型的電容器作為傳感器元件，將被測物理量轉換為電容量的變化，再經測量轉換電路轉換為電壓、電流或頻率。 第一節(jié) 電容式傳感器的工作原理 及結構形式 電容傳感器的工作原理可以用平板電容器來說明。極板 2固定不動，稱為定極板。 CA A 1實際特性 2理論特性 二、變極距式電容傳感器 當動極板受被測物體作用引起位移時，改變了兩極板之間的距離 d，從而使電容量發(fā)生變化。 幾種介質的相對介電常數(shù) 變介電常數(shù)式電容傳感器 當某種被測介質處于兩極板間時，介質的厚度 δ越大，電容 Cδ也就越大。ε0：真空介電常數(shù) （ 空氣的介電常數(shù)與之相近 ） ； εr1：被測液體的相對介電常數(shù)； ε1：被測液體的介電常數(shù)； ε1=εr1ε0。 脈沖調制 電路分析 當雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的 Q端輸出為高電平時， A點通過 R1對 C1充電 ， F點電位逐漸升高。 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，初始值 C1=C2 。 選取 Ui的幅值高于二極管死區(qū)電壓的 10倍以上 ， 可使二極管 VD VD2工作在線性區(qū)域 。 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 給出開關量 。 中間層多晶硅是一個可以上下微動的振動片 ， 左端固定在襯底上，所以相當于懸臂梁 。當相對濕度增大時，吸濕性介質吸收空氣中的水蒸氣，使兩塊電極之間的介質相對介電常數(shù)大為增加（水的相對介電常數(shù)為 80），所以電容量增大。 此時 R3=R4。 傾斜狀態(tài) 電容式接近開關 被檢測物體可以是 導電體、介質損耗較大的絕緣體、含水的物體 （例如飼料、人體 等 ) ；可以是接地的，也可以是不接地的 。 若 Uo1超過基準電壓時 ,比較器翻轉 ,輸出動作信號 (高電平或低電平 ),從而起到了檢測有無物體靠近的目的。 大多數(shù)電容接近開關的 尾部有一個多圈微調電位器RP，用于調整特定對象的動作距離 。平常所說的環(huán)境大氣壓為某某千帕就是指絕對壓力。 表壓傳感器的輸出為零時，其膜片兩側實際上均存在一個大氣壓的絕對壓力 。按照國家標準制造的 標準節(jié)流裝置 的流量系數(shù)計算公式是相當完備的，所以它是一種可靠性和標準化較高的流量傳感器，所以在工業(yè)中大量使用差壓式流量計。所以必須進行 溫度、壓力 修正。 卡門渦街流量計的結構 氣體或液體管道及渦流發(fā)生錐體 休息一下 回目錄 。 節(jié)流裝置外形 節(jié)流孔板 后取壓管 流體流經節(jié)流孔板時，壓力和流速的變化情況 節(jié)流孔板 流速變快，壓力變小 p1 p2 p1＞ p2 節(jié)流裝置的另一種形式 —— 文丘里管或文丘里噴嘴 文丘里噴嘴的 壓力損失較小。當流體自下而上經錐形玻璃管時，在浮子上下之間產生壓差 ，浮子在此差壓作用下上升。 這種 單位時間內的流量統(tǒng)稱為瞬時流量 q。 （ 2） 差壓傳感器 差壓是指兩個壓力 p1和 p2之差 ，又稱為 壓力差 。 全密封防水式 遠距離式（大量程） 電容接近開關的規(guī)格 電容式接近開關在液位測量控制中的使用 電容式接近開關在 液位物位測量 控制中的使用 對應的 光柱顯示 電容式接近開關在物位測量控制中的使用 電容式接近開關在物位測量控制中的使用演示 不同材料的非金屬檢測物對電容式接近開關動作距離的影響 第四節(jié) 壓力和流量的測量 一、壓力的基本概念 壓力的國際單位為“帕斯卡”，簡稱“ 帕 ”（ Pa），用 p表示。 Rf在比較器電路中起正反饋作用，使比較器具有施密特特性 。 電容式接近開關 1－被測物 2－上檢測極板（或內圓電極） 3－下檢測極板（或外圓電極） 4－充填樹脂 5－測量轉換電路板 6－塑料外殼 7－靈敏度調節(jié)電位器 RP 8－動作指示燈 9－電纜 UR－比較器的基準電壓 電容接近開關的工作原理 電容接近開關的感應板由兩個同心圓金屬平面電極構成。此時電橋失去平衡，電橋的輸出電壓Ubdo經放大后驅動伺服電動機，再由減速箱減速后，帶動指針順時針偏轉，同時帶動 RP的滑動臂向 c點移動，從而使 RP的阻值增大 ， Rcd =R3+RRP也隨之增大 。 2022/4/15 54 電接點水位計 由測量筒、電極、電纜、顯示器等組成 。工作電壓為 ～ 5V，加速度測量范圍為幾十個 g，可輸出與加速度成正比的電壓。但也可以選擇輸出為高電平的系列。可以 在 RL之后設置低通濾波器 ， 能獲得平穩(wěn)的直流輸出電壓 。 在隨后的 負半周期間 ， VD1截止 、 VD2導通 ， 于是電容 C2快速充電到 Ui的幅值 ,而電容 C1放電 。 當 F點電位升高超過參考電壓 UR時，比較器 A1產生一個“置零脈沖” ，觸發(fā)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器翻轉， A點跳變?yōu)榈碗娢唬?B點跳變?yōu)楦唠娢弧? 當被測液體的液面上升時，引起 棒狀電極與導電液體之間有效高度增大。當 介質厚度 δ保持不變 、而 相對介電常數(shù) εr改變 時，該電容器可作為相對介電常數(shù) εr的測試儀器 。 變極距式電容傳感器的特性曲線 從圖中可以看到， 為了提高靈敏度，應使 d0小一些為好 ， 但行程變小（動靜極板接觸） 。外圓筒不動，內圓筒在外圓筒內作上、下直線運動。到電容邊緣時電場線彎曲最厲害，這種電場線彎曲現(xiàn)象就是邊緣效應。 （ 2）能在惡劣的環(huán)境條件下工作。 電容傳感器具有如下優(yōu)點： （ 1） 可獲得 100%以上的相對變化量 。當忽略邊緣效應時，其電容為 式中 A—— 兩極板相互遮蓋的有效面積 （ m2） ； d—— 兩極板間的距離 ， 也稱為極距 （ m） ； ε —— 兩極板間介質的介電常數(shù) （ F/m） ； εr—— 兩極板間介質的相對介電常數(shù)； ε0—— 真空介電常數(shù) ,ε0=?1012(F/m) 0r AACdd?????電容器的邊緣效應 理想電容器的 電場線是直線 ,而實際電容器只有