5-1电容传感器.ppt

第五章 电容传感器
本章学****电容传感器的原理及应用，还涉及压力、液位及流量的测量方法。
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第一节 电容式传感器的工作原理及结构形式
上式中，哪几个参量是变量？可以做成哪几种类型的电容传感器？
电容传感器的基本理想公式为
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第一节 电容式传感器的工作原理及结构形式
改变A、d、 三个参量中的任意一个量，均可使平板电容的电容量C 改变。
固定三个参量中的两个，可以做成三种类型的电容传感器。
电容传感器的基本理想公式为
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一、变面积式电容传感器
图a是平板形直线位移式结构，其中极板1可以左右移动，称为动极板。极板2固定不动，称为定极板。图b是同心圆筒形变面积式传感器。外圆筒不动，内圆筒在外圆筒内作上、下直线运动。图c是一个角位移式的结构。极板2的轴由被测物体带动而旋转一个角位移 度时，两极板的遮盖面积A就减小，因而电容量也随之减小。
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变面积式电容传感器的特性
变面积式电容传感器的输出特性是线性的，灵敏度是常数。这一类传感器多用于检测直线位移、角位移、尺寸等参量。
请画出变面积式电容传感器的输出特性曲线！
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二、变极距式电容传感器
当动极板受被测物体作用引起位移时，改变了两极板之间的距离d，从而使电容量发生变化。
实际使用时，总是使初始极距d0尽量小些，以提高灵敏度，但这也带来了变极距式电容器的行程较小的缺点。
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变极距式电容传感器的特性曲线
从图中可以看到，为了提高灵敏度，应使当d0小些还是大些？当变极距式电容传感器的初始极距d0较小时，它的测量范围变大还是变小？
a）    结构示意图 b）电容量与极板距离的关系
1—定极板 2—动极板
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三、变介电常数式
因为各种介质的相对介电常数不同，所以在电容器两极板间插入不同介质时，电容器的电容量也就不同。
表5-1 几种介质的相对介电常数
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变介电常数式电容传感器的用途
根据表5-1，分析不同介质对变介电常数电容器的影响。在电容器两极板间插入干的纸和潮湿的纸时，哪一种情况下的电容量大？可以用于测量什么非电量？
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第二节 电容式传感器的测量转换电路 （调频电路 ）
调频电路将电容式传感器作为 LC 振荡器谐振回路的一部分，当电容传感器工作时，电容Cx 发生变化，就使振荡器的频率 f 产生相应的变化。
电容式传感器的调频电路与电涡流传感器有何区别？式中哪些量是变量？
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