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發布時間：2020-12-13 14:06
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電容式傳感器具有結構簡單，靈敏度高，溫度穩定性好，適應性強，動態性能好等一系列優點，目前在檢測技術中不僅廣泛應用于位移、振動、角度、加速度等機械量的測量，還可用于液位、壓力、成份含量等熱工方面的測量中。
電容傳感器
電容傳感器，英文名稱為capacitive type transducer，是一種將其他量的變換以電容的變化體現出來的儀器。其主要由上下兩電極、絕緣體、襯底構成，在壓力作用下，薄膜產生一定的形變，上 下級間距離發生變化，導致電容變化，但電容并不隨極間距離的變化而線性變化，其還需測量電路對輸出電容進行一定的非線性補償。2、若電源的容量很小，就會出現很多情況的，所以，供電電源需要有充分的容量。
電容傳感器的分類
電容傳感器按傳感器類型分：
觸摸傳感器：包括顯示器件和輸入器件
運動傳感器：包括加速度計、陀螺儀和磁傳感器
位置傳感器：包括位移傳感器和接近傳感器
其他傳感器：包括壓力傳感器、位移傳感器、液位傳感器
電容傳感器按原理分：
電容式傳感器一般由兩個平行電極構成，在其兩個電極之間以空氣作為介質，在不考慮邊緣效應的前提下，其電容可表示為C=εS/d，其中，ε表示兩電極間 介質(即空氣)的介電常數，S表示兩電極之間相互覆蓋的面積，d表示兩電極間的距離，電容受這三個參數影響，任意一參數的改變就會使得電容得以改變。3、調頻干擾和靜電干擾都有可能讓直線位移傳感器的電子尺的顯示數字跳動的。
因 此，電容傳感器分為介質變化型(ε的變化因此C的變化)、面積變化型(S的變化因此C的變化)和極距變化型(d的變化因此C的變化)三種。
變面積型電容傳感器
被測量變化導致動極板移動，引起兩極板間有效覆蓋面積S的變化，從而得到電容量的變化。當動極板相對于定極板沿著長度方向平移Δx時，其電容變化量化為
式中，C0=ε0εrba/d,為初始電容；a為極板長度；b為極板寬度；Δx為極板水平位移。可見ΔC與Δx間成線性關系。
當動極板有一個角位移θ時，與定極板間有效覆蓋面積發生變化，從而改變了兩極板間的電容量。當θ=0時有
式中，εr為介質相對介電常數；d0為兩極板間的距離；S0為兩極板間初始覆蓋面積。
當θ=0時
傳感器電容量C與角位移θ間成線性關系。
電容位移傳感器一般用于需要很高的精度的應用環境。他們被用于測量振動，振蕩，膨脹，位移，撓度和形變等等測量任務。因此，電容式位移傳感器經常被用作質量保證。
電容位移傳感器特點 1.旋轉軸的徑向跳動，軸向竄動和回轉精度；
2.往復機構的運動特性和重復定位精度；3.正弦波激振和脈激振中振動測量；
4.機器零部件相對振動相對變形；
5.盤類零件的端面振擺；
6.軸承間隙和油膜厚度；
7.檢測零部件尺寸和平直度；
8.線切割機床電極絲的振動；
9.機床主軸熱位移與動態加載試驗測量；
10.也可用于金屬導體之外的絕緣物體（如大理石、塑料、砂輪、玻璃、陶瓷等）的振動、位移測量。
