变面积式电容传感器的特点和工作原理

变面积式电容传感器的特点和工作原理

1、特点

（1）温度稳定性好

电容式传感器的电容值一般与电极材料无关，这有利于选择温度系数低的材料，又因本身发热极小，影响稳定性甚微。而电阻传感器有铜损，易发热产生零漂。

（2）结构简单

电容式传感器结构简单，易于制造和保证高的精度，可以做得非常小巧，以实现某些特殊的测量；能工作在高温，强辐射及强磁场等恶劣的环境中，可以承受很大的温度变化，承受高压力，高冲击，过载等；能测量超高温和低压差，也能对带磁工作进行测量。

（3）动态响应好

电容式传感器由于带电极板间的静电引力很小(约几个10^(-5)N)，需要的作用能量极小，又由于它的可动部分可以做得很小很薄，即质量很轻，因此其固有频率很高，动态响应时间短，能在几兆赫兹的频率下工作，特别适用于动态测量。

又由于其介质损耗小可以用较高频率供电，因此系统工作频率高。它可用于测量高速变化的参数。

（4）可以非接触测量且灵敏度高

可非接触测量回转轴的振动或偏心率、小型滚珠轴承的径向间隙等。当采用非接触测量时，电容式传感器具有平均效应，可以减小工件表面粗糙度等对测量的影响。

电容式传感器除了上述的优点外，还因其带电极板间的静电引力很小，所需输入力和输入能量极小，因而可测极低的压力、力和很小的加速度、位移等，可以做得很灵敏，分辨力高，能感应0.01μm甚至更小的位移。

由于其空气等介质损耗小，采用差动结构并接成电桥式时产生的零残极小，因此允许电路进行高倍率放大，使仪器具有很高的灵敏度。

2、工作原理

电容的容量取决于极板面积、极板距离、极板间介质的介电常数。当其中两项固定时，剩下的一项就和电容量成单值函数。变面积式电容传感器的工作原理就是通过改变电容面积来改变电容量。

扩展资料：

变面积式电容传感器应用

电容式传感器具有结构简单、耐高温、耐辐射、分辨率高、动态响应特性好等优点，广泛用于压力、位移、加速度、厚度、振动、液位等测量中。但在使用中要注意以下几个方面对测量结果的影响：

（1）减小环境温度、湿度变化(可能引起某些介质的介电常数或极板的几何尺寸、相对位置发生变化)；

（2）减小边缘效应；

（3）减少寄生电容；

（4）使用屏蔽电极并接地(对敏感电极的电场起保护作用，与外电场隔离)；

（5）注意漏电阻、激励频率和极板支架材料的绝缘性。

参考资料来源：百度百科-电容式传感器

17634654708：电容式传感器原理及其优点
宣仇园 ：答：2、温度稳定性好。传感器的电容值一般与电极材料无关，有利于选择温度系数低的材料，又因本身发热极小，对稳定性影响甚微。3、结构简单，适应性强，待测体是导体或半导体均可,可在恶劣环境中工作。电容式传感器结构简单,易于制造,可做得非常小巧，以实现某些特殊的测量;能工作在高低温、强辐射及强磁场...

17634654708：电容式传感器的工作原理是怎样的
宣仇园 ：答：电容式传感器是一种把被测的机械量转换为电容量变化的传感器。它的敏感部分就是具有可变参数的电容器。电容式传感器可分为极距变化型、面积变化型、介质变化型三类。极距变化型一般用来测量微小的线位移或由于力、压力、振动等引起的极距变化。面积变化型一般用于测量角位移或较大的线位移。介质变化型常用于...

17634654708：电容式传感器优点电容式传感器工作原理
宣仇园 ：答：2、温度稳定性好。传感器的电容值一般与电极材料无关，有利于选择温度系数低的材料，又因本身发热极小，对稳定性影响甚微。3、结构简单，适应性强，待测体是导体或半导体均可,可在恶劣环境中工作。电容式传感器结构简单,易于制造,可做得非常小巧，以实现某些特殊的测量;能工作在高低温、强辐射及强磁场...

17634654708：根据电容式传感器工作时变换参数的不同,可以将电容式传感器分为哪几种...
宣仇园 ：答：【答案】：根据电容式传感器的工作原理，可将其分为3种:变极板间距的变极距型、变极板覆盖面积的变面积型和变介质介电常数的变介质型。变极板间距型电容式传感器的特点是电容量与极板间距成反比，适合测量位移量。变极板覆盖面积型电容传感器的特点是电容量与面积改变量成正比，适合测量线位移和角位移。...

17634654708：差动式和变面积式两种电容传感器的优劣
宣仇园 ：答：这时：可以利用两个电容受外界影响时变化一致的特点来消除外界干扰（共模抑制），利用两个电容相同的非线性对信号进行线性化（非线性叠加），同时可以利用两个电容变化方向的不同，扩大信号敏感程度。所以说。差动式是电容式传感器的一种结构，面积式是电容式传感器的一种测量原理，两者无法比较。可以有差动...

17634654708：变面积式电容传感器的原理是什么?
宣仇园 ：答：变面积式电容传感器的原理是基于电容器的面积变化来测量物理量的变化。电容器的电容值与其两极板间的面积、介电常数和极板间的距离有关。变面积式电容传感器通过改变电容器两极板间的面积来实现电容值的变化，从而实现对被测物理量的测量。当被测物理量发生变化时，例如位移、压力或角度等，传感器的敏感...

17634654708：电容式传感器中的变面积式传感器可分为两种,分别是什么?并 分别解释...
宣仇园 ：答：变面积式电容传感器分为直线位移变面积 和 旋转变面积两种。如图，是两种电容式传感器的电容变化示意图。其中，两片彼此绝缘电极板重合面积的大小决定了电容量大小。直线位移变面积式，是电极板直线移动导致极板重合面积发生改变和电容改变；旋转式则因旋转角度改变而引起重合面积和电容量改变。

17634654708：电容传感器工作原理是什么?
宣仇园 ：答：电容传感器的工作原理：电容式传感器也常常被人们称为电容式物位计，电容式物位计的电容检测元件是根据圆筒形电容器原理进行工作的，电容器由两个绝缘的同轴圆柱极板内电极和外电极组成，在两筒之间充以介电常数为e的电解质时，两圆筒间的电容量为C=2∏eL/lnD/d，式中L为两筒相互重合部分的长度。D...

17634654708：电容传感器原理 电容传感器的原理是什么
宣仇园 ：答：1、电容传感器也称为电容物位计，其电容检测元件基于圆筒形电容器原理进行工作，圆筒形电容器主要由两个相互绝缘的同轴圆柱极板构成，在两个极板之间填充介质，则该电容器的容量即为C=2∏eL/lnD/d，其中，ε表示两极板间介质的介电常数，L表示两极板之间相互重合的长度，D表示外面的圆柱形极板的直径，...

17634654708：电容式传感器有哪三大类 电容式传感器工作原理详解
宣仇园 ：答：常见的有变截距型，便面积型，变介电常数型。但是用于位移测量的通常是采用变截距原理的。也就是用被测物体（需要具有导电性）作为电容的一个极板，用传感器作为电容的另外一个极板。会影响这个电容电容值的因素就是距离，正对面积和间隙介质。如果想用电容传感器测位移，就要确保后两者不会变化。以德国...