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[工學(xué)]自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)及應(yīng)用第4章電容式傳感器及其應(yīng)用-展示頁

2025-01-28 11:17本頁面
  

【正文】 第 4章 電容式傳感器 本章學(xué)習(xí) 電容式 傳感器的工作原理、測(cè)量轉(zhuǎn)換電路及其應(yīng)用。 2022/2/16 2 電容式傳感器 ? 定義:將被測(cè)非電量的變化轉(zhuǎn)換為電容量變化的傳感器。 2022/2/16 3 167。 ε =ε0εr δ S ε 0 r AACdd?????一、工作原理 由物理學(xué)可知,由兩平行板組成的平行板電容器,如果不考慮邊緣效應(yīng),其電容量為: d A 2022/2/16 5 請(qǐng)思考 : 上式中,哪幾個(gè)參量是變量?可以做成哪幾種類型的電容傳感器? 0 r AACdd????? 兩平行板組成的平行板電容器, 電容傳感器的基本理想公式為: 2022/2/16 6 改變 A、 d、 ? 三個(gè)參量中的任意一個(gè)量,均可使平板電容的電容量 C 改變。 0 r AACdd?????2022/2/16 7 變面積( A) 式電容傳感器 圖 a是平板形直線位移式結(jié)構(gòu),其中極板 1可以左右移動(dòng),稱為動(dòng)極板。 圖 b是一個(gè)角位移式的結(jié)構(gòu)。 圖 c是同心圓筒形變面積式傳感器。 2022/2/16 8 可見, 增加極板寬度 b, 減小兩板間距 d都可以提高傳感器的靈敏度。 此傳感器的靈敏度 K可用下式求得 dbddCKxx ????對(duì)于 圖 a平板形位移電容傳感器,當(dāng)動(dòng)極板移動(dòng) x后: ?????? ????axCdxabC x 1)(0?C0—— 初始電容值 靈敏度為常數(shù) 線性關(guān)系 2022/2/16 9 變面積式電容傳感器的特性 變面積式電容傳感器的輸出特性是 線性 的,靈敏度是常數(shù)。 你能否畫出變面積式電容傳感器的輸出特性曲線 ?? 2022/2/16 10 當(dāng)動(dòng)極板受被測(cè)物體作用引起位移時(shí),改變了兩極板之間的距離 d,從而使電容量發(fā)生變化。 從圖中可以看到,為了提高靈敏度,應(yīng)使當(dāng) d0小些還是大些?當(dāng)變極距式電容傳感器的初始極距 d0較小時(shí),它的測(cè)量范圍變大還是變小? 0 r AACdd?????由電容的表達(dá)式: 2022/2/1
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