第3章 传统传感元件及检测技术1-电容式.ppt

文档介绍：第3章传统传感元件及检测技术
传统式传感器
电阻应变式
被测量→传感器元件电阻值的变化
金属的电阻应变效应,将被测量转换为电量输出
传统式传感器
电阻应变式
电容式
磁电感应式
磁敏式
压电式
基本工作原理及特性
电容式传感器测量电路
电容式传感器的应用
电容式传感及检测技术
1. 电容式传感器的工作原理
由绝缘介质分开的两个平行金属板组成的平板电容器,如果不考虑边缘效应,其电容量为
式中——电容器极板间介质的介电常数, (其中为真空的介电常数, =×10―12F/m, 为极板间介质的相对介电常数);
A——两平行板所覆盖的面积;
l——两平行板之间的距离。
基本工作原理及分类
电容式传感器可分为变极距型、变面积型和变介电常数型三种。
(1)变极距型电容式传感器
条件:测量范围△l«l0
灵敏度与极距l成反比,极距越小,灵敏度越高。
灵敏度
实际应用中,为了提高传感器的灵敏度、增大线性工作范围和克服外界条件(如电源电压、环境温度等)的变化对测量精度的影响,常常采用差动型电容式传感器。
中间一块极板为动极板,两边为定极板。当动极板移动Δl 距离,l1=l0 - Δl , l2=l0+ Δl 。对应的电容量C1、C2的变化通过差动电桥叠加使输出和灵敏度均提高一倍,非线性得到改善,且工作稳定性好。
条件:测量范围△l«l0