很多朋友对于电容式传感器有几种类型和电容式传感器不太懂,今天就由小编来为大家分享,希望可以帮助到大家,下面一起来看看吧!
一、电容式传感器和电感式传感器相比,有哪些优缺点
1、电容式传感器可以分为变间距,变面积和变介质类型。总的来讲,可以用于更多被测材质。
2、电感式传感器只能用于金属被测物体。
3、电容传感器需要确保被测环境没有污染,如灰尘,油污和水,应为这些因素会改变介电常数,从而改变测量结果。而电感式传感器对上述因素无感,可以放心用。
4、另外电容传感器精度相对也高一些,但是测桥让量频率可能会稍低。他们两种传感器都有.电感式传感器的只检测金属元件,但电容的传感器检测塑料和金属两种元件。范围稍微广泛一些。电容式传感器元敏液局件做的比较小电感式传感器。
5、电感式传感器是利用电磁感应把被测的物理量如位移,压力,流量,振动等转换成线圈的自感系数和互感系数埋缺的变化,再由电路转换为电压或电流的变化量输出,实现非电量到电量的转换。
二、电容式传感器有哪三大类,试推导电容变化后
常见的有变截距型,便面积型,变介电常数型。
但是用于位移测量的通常是采用变截距原理的。也就是用被测物体(需要具有导电物枯者性)作为电容的一个极板,用传感器作为电容的另外一个极板。会影响这个电容电容值的因素就是距离,正对面积和间隙介质。如果想用电容传感器测位移,就要确保后两者不会变化。
以德国米铱capaNCDT为例罩薯,可以测量导体材料和非导体材料(测量非导体材料时,采用变介电常数原理)。绝对误败枝差可以达到0.1微米,分辨率达到0.0375纳米。但是要求不能有油污和水等影响因素(恒定的油污和水也是可以补偿的,不恒定的就会有问题),否则会影响电容的介电常数。
原理推导:http://wenku.baidu.com/link?url=TN2Kqj3yCMRmgBO4GiRyWZIsezucFhhdL0D7BRie0O4CWs7OkGo4T8Rg2SQsH_Q1mWIMZwZ9Q5j8PqLCpanw9OPBeqyWZ9vLKmvz4EPv0ZK
三、电容式传感器有几种类型
根据传感器的工作原理可把电容式传感器分为变极距型、变面积型和变介质型三种类型。
根据传感器的结构可把电容式传感器分为三种类型的结构形式。它们又可按位移的形式分为线位移和角位移两种,每一种又依据传感器极板形状分成平(圆形)板形和圆柱(圆筒)形,虽然还有球面形和锯齿形等其他形状,但一般很少用。其中仔吵差动式一般优于单组(单边)式传感器,它具有灵敏度高、线性范围宽、稳定性高等特点。
电容式传感器的电容值一般与电极材料无关,这有利于选择温度系数低的材料,又因本身发热极小,影响稳定性甚微。而电阻传感器有铜损,易发热产生零漂。
电容式传感器结构简棚闭单,易于制造和保证高的精度,可以做得非常小巧,以实现某些特殊的测量;能工作在高温,强辐射及强磁场等恶劣的环境中,可以承受很大的温度变化,承受高压力,高冲击,过载等;能测量超高温和低压差,也能对带磁工作进行测量。
电容式传感器由于带电极板间的静电引力很小(约几个10^(-5)N),需要的作用能量极小,又由于它的可动部分可以做得很小很薄,即质量很轻,因此其固有频率很高,动态响应时间短,能在几兆赫兹的频率下工作,特别适用于动态测量。又由于其介质损耗小可以用较高频率供电,因此系统工作频率高。它可用于测量高速变化的参数。
电容式传感器具有结构简单、耐高温、耐辐射、分辨率高、动态响应特性好等优点,广泛用于压力、位移、加速度、厚度、振动、液位等测量中。但在使用中要注意以下几个方面对测量结果的影响:
①减念和侍小环境温度、湿度变化(可能引起某些介质的介电常数或极板的几何尺寸、相对位置发生变化)。
④使用屏蔽电极并接地(对敏感电极的电场起保护作用,与外电场隔离)。
⑤注意漏电阻、激励频率和极板支架材料的绝缘性。
参考资料来源:百度百科-电容式传感器