电容式传感器读书报告

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问:电容式传感器的优点
  1. 答:电容式传感器是一种转换器件,它以各种类型的电容器为传感元件,将被测或力学量转变为电容的变化。其实就是一个参数可变的电容器。我们来看看电容式传感器的优势。电容式传感器是一种转换器件,明兆它以各种类型的电容器为传感元件,将被测物理量或力学量转变为电容的变化。其实就是一个参数可变的电容器。1.良好的温度稳定性电此桥容传感器的电容值一般与电极材料无关,有利于选择温度系数低的材料,并且由于其极小,对稳定性影响不大。但电阻传感器有铜损,容易因发热产生。2、结构简单电感式传感器结构简单,制造容易,精度高,可以做得很小,实现一些特殊的测量。能在高温、强辐射、强磁场等恶劣环境下工作,能承受巨大的温度变化、高压、高冲击、过载等。可以测量超高温低压差,也可以测量磁功。3.良好的动态响应。由于带电极板间的静电引力很小(约几个10(-5)N),电感式传感器的作用能量极小,又由于其可动部分可以做得很小很薄,即质量很轻,所以其很高,动态响应时间短,可以工作在几兆赫的频率,特别适合动态测量。由于其低,能以较高的频率供电,所以系统的工作频率高。可用于测量高速变化的参数。4.非接触测量和高灵敏度。转轴的振动或偏心以及小滚珠轴承的径向游隙可以用非接触方式测量森槐猛。采用非接触测量时,电容传感器具有平均效应,可以减小工件对测量的影响。
问:电容式传感器的工作原理和特点
  1. 答:电容式传感器原理
    电容式传感器也常常被人们称为电容式物位计,电容式物位计的电含羡容检测元件是根据圆筒形电容器原理进行工作的,电容器由两个绝缘的同轴圆柱极板内谈肆拍电极和外电极组成,在两筒之间充以介电常数为e的电解质时,两圆筒间的电容量为C=2∏eL/lnD/d,式中L为两筒相互重合部分的长度;D为外筒电极的直径;d为内筒电极的直径;e为中间介质的电介常数。在实际测量中D、d、e是基本不变的,故测得C即可知道液位的高低,这也是电容式传感器具有使用方便,结构简单和灵敏度高,价格便宜等特点的原因之一。
    电容式传感器特点
    电容式传感器的优点是结构简单,价格便宜,灵敏度高,零磁滞,真空兼容,过载能力强,动态响应特性好和对高温、辐射、强振等恶劣雹仔条件的适应性强等。缺点是输出有非线性,寄生电容和分布电容对灵敏度和测量精度的影响较大,以及联接电路较复杂等。
  2. 答:电容式位移传感器原理:把被测的机械量,如位移、压力等转换为电容量变化的传感器。它的敏感部分就是具有可变参数的电容器。其最常用轮扰的形式是由两个平行电极穗桐拍组成、极间以空气为介质的电容器(见图)。若忽略边缘效应,平板电容器的电容为εs/d,式中ε为极间介质的介电常数,s为两极板互相覆盖的有效面积,d为两电极之间的距离。d、s、ε
    三个参数中任一个的变化都将引起电容量变化,并可用于测量。因此电容式传感器可分为极距变化型、面积变化型、介质变化型三类。极距变化型一般用来测量微小的线位移或由于力、压力、振动等引起的极距变化(见电容式压力传感器)。面积变化型一般用于测猜羡量角位移或较大的线位移。
    电容位移传感器是一种非接触电容式原理的精密测量仪器,具有一般非接触式仪器所共有的无磨擦、无损磨和无惰性特点外,还具有信噪比大,灵敏度高,零漂小,频响宽,非线性小,精度稳定性好,抗电磁干扰能力强和使用操作方便等优点。在国内研究所,高等院校、工厂和军工部门得到广泛应用,成为科研、教学和生产中一种不可缺少的测试仪器。
问:电容传感器的概述
  1. 答:从能量转换的角度而言,电容变换器为无源变换器,需要将所测的力学量转换成电压或电流后进行放大和处理。力学量中的线位移、角位移、间隔、距离、厚度、拉伸、压缩、膨胀、变形含派帆等无不与长度有着密切联系的量;这些量又都是通过长度或者长度比值进行测量的量,而其测量方法的相互关系也很密切。另外,在有些条件下,这些力学量变化相当缓慢,而且变化范围极小,如果要求测量极小距离或位移时要有较高的分辨率,其他传感器很难做到实现高分辨率要求,在精密测量中所普遍使用的差动变羡升压器传感器的分辨率仅达到1~5 μm数量级;而有一种电容测微仪,他的分辨率为0.1nm,比前者提高了四个数量级,最大量程为1250 μm,而且为零磁滞,因此他在精密小位移测量中受到青睐。
    电容式传感器是将被测量(如尺寸、压力等)的变化转换成电容量变化的一种传感器。把被测的机械量,如位移、压力等转换为电容量变化的传感器。它的敏感部分就是具有可变参数的电容器。其最常用的形式是由两个平行电极组成、极间以空气为介质的电容器。忽略边缘效应,平板电容器的电容为εA/δ,式中ε为极间介质的介电常数,A为两电极互相覆盖的有效面积,δ为两电极之间的距离。
    δ、A、ε 三个参数中任一个的变化都将引起电容量变化,并可用于测量。因此电容式传感器可分为极距变化型、面积变化型、介质变化型三类。极距变化型一般用来测量微小的线位移或由于力、压力、振动等引起的极距变化(见电容式压力传感器)。面积变化型一般用于测量角位移或较大的线位移。介质变化型常用于物位测量和各种介质的温度、密度、湿度的测定。70年代末以来,随着集成电路技术的发展,出现了与微型测量仪表封装在谈雹一起的电容式传感器。这种新型的传感器能使分布电容的影响大为减小,使其固有的缺点得到克服。电容式传感器是一种用途极广,很有发展潜力的传感器。
  2. 答:capaNCDT电容式位移传感器基于平板电容原理。电容的两极分别是传感器和与之相对的被测物体。如果有稳定交流电通过传感器,输出交流电的铅郑液电压会与传感器到被测物体之丛贺间的距离成正比关系,从而可以通过测量电压的变化得到距离信息。
    电容位移传感器是一种非接触电容式原理的精密测量仪器,具有一般非接触式仪器所槐物共有的无磨擦、无损磨特点外,还具有信噪比大,灵敏度高,零漂小,频响宽,非线性小,精度稳定性好,抗电磁干扰能力强和使用操作方便等优点。
    实际应用当中, 源于独特的磁屏蔽环设计,德国米铱公司的电容式传感器可以实现近乎完美的线性测量。但是,电容传感器要求探头到被测物体之间的电介质必须均匀恒定。测量系统对于测量范围内的电介质变化非常敏感。
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