文档介绍：第3章电容式传感器
本章的主要内容有:
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通过学****要求掌握电容式传感器的正确选用方法。
第二章主要讲述了电阻式传感器,其主要内容有:
回顾:
1、定义:
电阻式传感器
2、分类:
1)按工作的原理可分
2)按制作方式分
3、电阻应变式传感器--应变片
1)原理:
:是把被测量转换为电阻变化的一种传感器。
基于金属导体的应变效应,即金属导体在外力作用下发生机械变形时,其电阻值随着所受机械变形(伸长或缩短)的变化而发生变化象。
3)金属丝应变片:
对金属材料,导电率不变:
2)应变片的电阻变化率:
4)半导体应变计
4、应变片测量电路
V
E
R1
R2
R3
R4
第3章电容式传感器
1、变换原理:将被测量的变化转化为电容量变化
2、优点:结构简单、灵敏度高、动态响应特性好、适应性强、抗过载能力大及价格低廉。
3、缺点:电容式传感器的泄漏电阻和非线性等缺点也给它的应用带来一定的局限
4、应用:测量压力、力、位移、振动、液位等参数。
电容式传感器的原理与类型
电容式传感器的基本工作原理如图所示,从中可看出,є,A,d三个参数都直接影响着电容量C的大小。所以电容式传感器可以分为三种类型:
1、改变极板面积的变面积式;
2、改变极板距离的变间隙式;
3、改变介电常数的变介电常数式。
+
+
+
A
δ、A或ε发生变化时,都会引起电容的变化。
变面积式电容传感器
(1)直线位移型
当动极板移动△x后,覆盖面积就发生变化,电容量也随之改变,其值为
其灵敏度为
变面积式电容传感器的灵敏度为常数,即输出与输入呈线形关系。
下图是角位移型电容式传感器。
当动片有一角位移时,两极板间覆盖面积就发生变化,从而导致电容量的变化,此时电容值为
角位移型
+
+
+
(2)角位移型
(3)园柱型电容传感器
下图是园柱型,当动极板有一线位移时,两极板间覆盖面积就发生变化,从而导致电容量的变化
变间隙式电容传感器(改变极间距离)
下图为变间隙式电容传感器的原理图。当活动极板因被测参数的改变而引起移动时,两极板之间的电容量C就改变了。
设极板面积为A,其静态电容量为
,当活动极板移动x后,其电容量为