電容式傳感器是一種轉換器件,它以各種類型的電容為傳感元件,將被測物理量或力學量轉換成電容的變化,其實就是一個參數可變的電容器。
金屬電容傳感器的工作原理
電容式傳感器通常被稱為電容式物位計。電容式物位計的電容檢測元件根據圓柱形電容器的原理工作。電容器由兩個絕緣的同軸圓柱板、內電極和外電極組成。在兩筒之間充以介電常數為ε的電解質時,兩圓筒間的電容量為式中L為兩筒相互重合部分的長度;
D為外筒電極的直徑;d為內筒電極的直徑;e為中間介質的電介常數。在實際測量中D、d、e是基本不變的,故測得C即可知道液位的高低,這也是電容式傳感器具有使用方便,結構簡單和靈敏度高,價格便宜等特點的原因之一。
電容式傳感器是以各種類型的電容器作為傳感元件,由于被測量變化將導致電容器電容量變化,通過測量電路,可把電容量的變化轉換為電信號輸出。測知電信號的大小,可判斷被測量的大小。這就是電容式傳感器的基本工作原理。
電容式傳感器的應用
金屬電容傳感器具有結構簡單、耐高溫、耐輻射、分辨率高、動態響應特性好等優點,廣泛用于壓力、位移、加速度、厚度、振動、液位等測量中。但在使用中要注意以下幾個方面對測量結果的影響:
1、減小環境溫度、濕度變化(可能引起某些介質的介電常 數或極板的幾何尺寸、相對位置發生變化);
2、減小邊緣效應;
3、減少寄生電容;
4、使用屏蔽電極并接地(對敏感電極的電場起保護作用,與外電場隔離);
5、注意漏電阻、激勵頻率和極板支架材料的絕緣性。
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