電容式傳感器ppt課件(2)-資料下載頁
2025-01-15 04:48本頁面
【正文】 ，當(dāng)兩固定點(diǎn)受壓縮（兩點(diǎn)距離減小）或受拉伸（兩點(diǎn)距離增大）而產(chǎn)生位置變化時，電容極板間距發(fā)生變化（受壓縮時極距變小、受拉伸時極距變大），從而使電容值變化。拱形弧板一般用鎳合金制造。 四、電容式應(yīng)變計(jì) 對于某些被測物由于受力而產(chǎn)生的形變或受溫度影響的膨脹、收縮，可以采用電容式形變傳感器（或稱電容式應(yīng)變計(jì)）測量，以彌補(bǔ)某些條件下電阻應(yīng)變片測量的不足。 M d CM d C49第 4章 電容式傳感器 在彈性鋼板內(nèi)平行圓孔間設(shè)置平行板電容器，當(dāng)鋼板受壓力變形時，平板電容傳感器兩極板間距改變，從而電容量改變。 主要用于重負(fù)載。五、電容式荷重傳感器50第 4章 電容式傳感器 六、電容式振動、位移測量儀下圖為 DWY3型振動、位移測量儀用于測量旋轉(zhuǎn)軸的回轉(zhuǎn)精度和振擺示意圖。該儀器主要用來測量旋轉(zhuǎn)軸的回轉(zhuǎn)精度和振擺、往復(fù)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特性和定位精度、機(jī)械構(gòu)件的相對振動和相對變形、工件尺寸和平直度等。51第 4章 電容式傳感器 七、電容測厚儀（ 電容傳感器在板材軋制裝置中的應(yīng)用 ） 電容式測厚儀的關(guān)鍵部件之一就是電容測厚傳感器。在板材軋制過程中由它監(jiān)測金屬板材的厚度變化情況，該厚度量的變化現(xiàn)階段常采用 獨(dú)立雙電容 測厚傳感器來檢測。它能克服兩電容并聯(lián)或串聯(lián)式傳感器的缺點(diǎn)。應(yīng)用獨(dú)立雙電容傳感器，通過對被測板材在 同一位置 、 同一時刻實(shí)時取樣 能使其測量精度大大提高。獨(dú)立雙電容測厚傳感器一般分為運(yùn)算型電容傳感器和頻率變換型電容傳感器兩種。前者對 ~厚度的薄鋼板進(jìn)行測量，其測量誤差小于 20?m； 后者其測量誤差小于 ?m。 在被測帶材的上、下兩側(cè)各置一塊面積相等、與帶材距離相等的極板，極板與帶材就構(gòu)成了兩個電容器 C1和 C2。 把兩塊極板用導(dǎo)線連成一個電極，帶材就是電容的另一個電極，總電容 Cx＝ C1＋ C2，52第 4章 電容式傳感器 運(yùn)算型電容測厚傳感器： 電容 Cx與固定電容 C0、 變壓器的次級 L1和 L2構(gòu)成交流電橋。信號發(fā)生器提供變壓器初級信號，經(jīng)耦合作交流電橋的供橋電源。當(dāng)板材的厚度相對要求值發(fā)生變化時， Cx 變化。板材變厚， d 減小， Cx增大；板材變薄， d 增大， Cx減小。此時電橋輸出信號也將發(fā)生變化，變化量經(jīng)耦合電容 C 輸出給運(yùn)算放大器放大整流和濾波；再經(jīng)差動放大器放大后，一方面由顯示儀表讀出該時的板材厚度，另一方面通過反饋回路將偏差信號傳送給壓力調(diào)節(jié)裝置，調(diào)節(jié)軋輥間的距離，經(jīng)不斷調(diào)節(jié)，使板材厚度控制在一定誤差范圍內(nèi)。 53第 4章 電容式傳感器 八、變面積式電容壓力變送器德國威格 (VEGA)公司生產(chǎn)的變面積式電容壓力變送器 被測壓力作用在金屬膜片 1上，通過中心柱 2，支撐簧片 3，使可動電極 4隨膜片中心位移而動作。可動電極 4與固定電極 5都是金屬材質(zhì)上切削成同心環(huán)形槽構(gòu)成的，有套筒狀突起斷面呈梳齒形，在兩電極交錯重疊部分的面積決定電容量。固定電極 5的中心柱 6與外殼間有絕緣支架 7，可動電極 4則與外殼連通。壓力引起的極間電容變化由 6引至電子線路、變?yōu)橹绷餍盘?4~20mA輸出。電子線路與上述可變電容安裝在同一外殼中，整體小巧緊湊。54第 4章 電容式傳感器 這種變送器可利用軟導(dǎo)線懸掛在被測介質(zhì)中，如左圖。 亦可用螺紋或 法蘭 安裝在容器壁上，如右圖 。 55第 4章 電容式傳感器 測定電極安裝在罐的頂部，這樣在罐壁和測定電極之間就形成了一個電容器。當(dāng)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。檢測出這種電容量的變化就可測定物料在罐內(nèi)的高度。 九、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。若物料導(dǎo)電的話，罐壁和測定電極要做絕緣處理。右圖的棒狀電極（金屬管）外面包裹聚四氟乙烯套管。 56第 4章 電容式傳感器 傳感器的靜電電容式中： k —— 比例常數(shù)； ??s—— 被測物料的相對介電常數(shù)； ??0—— 空氣的相對介電常數(shù)； D —— 儲罐的內(nèi)徑； d —— 測定電極的直徑； ?h —— 被測物料的高度。 ?假定罐內(nèi)沒有物料時的傳感器靜電電容為 C0， 放入物料后傳感器靜電電容為 C1， 則兩者電容差為??? ?C=C1C0??兩介電常數(shù)差別越大，極徑 D與 d相差愈小，傳感器靈敏度就愈高。 液位測量也可用同軸內(nèi)外金屬管式液位計(jì)動畫演示57第 4章 電容式傳感器 十、濕敏電容（變介電常數(shù)型電容傳感器）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。當(dāng) 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 。目前成品濕敏電容主要使用兩種吸濕性介質(zhì)：多孔性氧化鋁、高分子薄膜。動畫演示 58第 4章 電容式傳感器 高分子薄膜式濕敏元件應(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。感濕膜是聚酰亞胺高分子聚合物，它吸收環(huán)境中的水分子（也可釋放），使其介電常數(shù)發(fā)生變化，從而引起電容量變化，達(dá)到測濕目的。當(dāng)環(huán)境中的水分子沿著上電極的毛細(xì)微孔進(jìn)入感濕膜而被吸附時，感濕膜的介電常數(shù) 隨著其吸水量增加而增大 ，引起電容器 電容值也增大 ，而吸水量多少又取決于濕度的大小，這樣就可確定在一定溫度下電容值與氣體中相對濕度的函數(shù)關(guān)系。濕敏元件電容值與相對濕度具有正比關(guān)系。HS1100廠商： HUMIREL 59第 4章 電容式傳感器 第第 4章作業(yè)章作業(yè)? 電容式傳感器是如何分類的？? 為什么說必須使硅電容式壓力傳感器集成化才有實(shí)際使用價值？? 采用運(yùn)算放大器作電容傳感器的測量電路，其輸出特性是否為線性？一般在什么情況下使用？? 電容式傳感器極板間放置云母片的作用是什么？
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