什么是变极距型电容传感器?电容式传感器有何优点?

在这篇文章中，小编将为大家带来的变极距型电容传感器和电容式传感器优点相关报道。如果你对本文即将要讲解的内容存在一定兴趣，不妨继续往下阅读哦。

一、变极距型电容传感器

(一)从电容式传感器聊起

首先，我们先来看看什么是电容式传感器，再来了解变极距型电容传感器的相关内容。

电容式传感器是以各种类型的电容器作为传感元件，将被测转物理量或机械量换成为电容量变化的一种转换装置，实际上就是一个具有可变参数的电容器。电容式传感器广泛用于位移、角度、振动、速度、压力、成分分析、介质特性等方面的测量。最常用的是平行板型电容器或圆筒型电容器。

(二)变极距型电容传感器

以平行板电容器为例，上电极板是固定的，下电极板是可动电极板，两个电极板之间的初始距离为d0。 当距离减小Δd时，电容相应增加。电容的相对变化与位移之间存在非线性关系。在允许误差范围内，可以通过省略高阶项(即电容传感器的静态灵敏度)来获得近似线性关系。 如果仅考虑二阶非线性项，而忽略其他高阶项，则非线性误差可得出：

非线性误差随着极距的减小而增加，并且极距的范围通常为Δd/d0≈0.1。因此，这种电容传感器仅适用于小位移的测量。

为了提高灵敏度并减少非线性误差，克服诸如电源电压和环境温度变化之类的外部条件的影响，在实际应用中通常使用差分电容传感器。在将电容式传感器制成差动结构之后，当相对位移相同地改变时，非线性误差大大减小，并且与单极电容式传感器相比，灵敏度增加了一倍。

二、电容式传感器优点

电容式传感器大概具有3个优点：良好的温度稳定性、良好的动态响应和优秀的非接触式测量。下面，小编将对这3个优点一一进行阐述。

(1)良好的温度稳定性。电容式传感器的电容值通常与电极材料无关，这有利于选择具有低温系统的材料，并且由于它产生的热量很少，因此对稳定性的影响很小。电阻传感器具有电阻，并且在开机后会产生热量：电感传感器具有铜损，磁通量和涡流损耗等，并且容易因热而产生零漂移。

(2)动态响应很好。由于带有电极的板之间的静电引力很小，因此电容式传感器需要的能量非常小，并且由于其运动部件可以做得非常小和薄，也就是说，它非常轻巧，因此其重量非常小。自然频率很高，动态响应时间短，并且可以在几兆赫兹的频率下工作，特别适合动态测量。并且由于其低介电损耗，因此可以通过更高的频率供电，因此系统具有更高的工作频率。它可以用来测量高速变化的参数。

(3)非接触式测量可以达到平均效果。旋转轴的振动或偏心率的非接触式测量、小球轴承的径向游隙等都可以采用电容式传感器。使用非接触式测量时，电容式传感器具有求平均值的功能，可以减少工作表面粗糙度的影响在测量上。除了上述优点外，电容式传感器在电极板之间还具有较小的静电吸引，因此输入和输入能量非常小，因此可以测量极低的压力以及较小的加速度、位移等。 并可以制成对001m或更小位移敏感的非常灵敏的高分辨率传感器：由于其低介电损耗，将差分结构连接到电桥时产生的零残留非常小，从而使电路具有较高的放大倍率，使仪器具有较高的灵敏度。

以上就是小编这次想要和大家分享的有关变极距型电容传感器和电容式传感器优点的内容，希望大家对本次分享的内容已经具有一定的了解。如果您想要看不同类别的文章，可以在网页顶部选择相应的频道哦。