第四章 电容式传感器

null第四章 电容式传感器第四章 电容式传感器工作原理和基本类型 测量 应用简介简介电容式传感器是将被测非电量（如尺寸、压力等）的变化转换为电容量变化的一种传感器。 压差变送器 接近开关 三轴加速度传感器 物位开关 工作原理 工作原理 不考虑边缘效应，其电容量为 电容式传感器根据原理可分为：变面积型、变极距型和变介电常数型。 变面积型电容传感器 变面积型电容传感器 平面形直线位移式 圆柱形直线位移式 角位移式 变极距型和变介电常数型变极距型和变介电常数型变极距型变介电常数型测量转换电路-电桥 测量转换电路-电桥 Cx为电容传感器，没有变化时， 输出电压U0=0。 Cx变化时，U0≠0，由此可测得电容的变化值。 相邻的两臂接入差动式电容传感器。空载时的输出电压为 差动脉冲调宽测量转换电路 差动脉冲调宽测量转换电路 初始时，C1＝C2，输出电压平均值为零。 测量时， C1≠C2 ，输出电压Uo与电容的差值成正比。 差动脉冲调宽测量转换电路差动脉冲调宽测量转换电路与电桥电路相比，差动脉宽电路只采用直流电源，不需要振荡器，只要配一个低通滤波器就能工作，对矩形波波形质量要求不高，线性较好，不过对直流电源的电压稳定度要求较高。 运算放大器式测量转换电路 运算放大器式测量转换电路 输出电压 如果传感器为平板形 电容器，则 此电路能解决变极距型电容式传感器的非线性问 调频式测量转换电路 调频式测量转换电路 当输入量导致传感器的电容量发生变化时，振荡器的振荡频率也相应地变化，即振荡器频率受传感器输出电容的调制，故称调频式。 在实现了电容到频率的转换后，再用鉴频器把频率的变化转换为幅度的变化，经放大后输出，进行显示和纪录 应用 -电容式测厚仪 应用 -电容式测厚仪 在被测带材的上下两侧各装设一块面积相等且与带材距离相等的极板，这样两极板与带材之间形成两个电容C1、C2。 1-带材 2-轧辊 3-工作电极 带材在轧制过程中若发生厚度变化，将引起电容的变化，再用交流电桥将电容的变化出来，经过放大，即可由显示仪显示出带材厚度的变化。 电容式油量表电容式油量表油箱电容 传感器 同轴连接器刻度盘伺服电动机液位传感器 电容式压差传感器 电容式压差传感器 1-硅油 2-隔离膜 3-焊接密封圈 4-测量膜片（动电极） 5-固定电极 结构 外形 应用测量液位 电容式加速度传感器 电容式加速度传感器 结构 1-定极板 2-质量块 3-绝缘体 4-弹簧片 钻地导弹 轿车安全气囊 电容式湿度传感器电容式湿度传感器以铝棒和能渗透水的黄金膜为极板，极板间充以氧化铝微孔介质。 多孔氧化铝可以从含有水分的气体中吸收水蒸气或从含水液体介质中吸收水分，吸水以后，极板间的介电常数ε发生变化，电容量随之改变。 1-电极引线 2-铝棒 3-多孔氧化铝 4-黄金膜电容式指纹识别传感器 电容式指纹识别传感器 笔记本指纹识别 汽车防盗指纹识别 指纹识别手机