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电容式传感器的工作原理及其工业应用

编辑:admin | 发布时间:2020-12-15

  电容式传感器是一种转换装置,它以各种类型的电容器作为传感元件,将测量的物理量或机械量转换成电容变化。其实就是一个可变参数的电容。在电容技术的应用中,电容接近开关的灵敏度取决于目标物体的材料特性。金属、塑料或液体物体的材料特性会影响传感范围,从而影响电容式传感器的输出检测点。

  一、电容式传感器的工作原理

一、电容式传感器的工作原理

  二、电容式传感器的分类类型

  根据传感器的工作原理,电容式传感器可分为三种类型:变ji距型、变面积型和变介电型。

  根据传感器的结构,电容式传感器可以分为三种结构。根据位移的形式可以分为线性位移和角位移,根据传感器板的形状可以分为平板(圆形)形状和圆柱(圆柱)形状。虽然还有球形、锯齿形等其他形状,但很少使用。其中,差动式传感器普遍优于单组(单侧)传感器,具有灵敏度高、线性范围宽、稳定性高等特点。

三、电容式传感器的特点

  三、电容式传感器的特点

  1.优势

  (1)温度稳定性好。电容传感器的电容值通常与电ji材料无关,有利于选择系统温度较低的材料,由于产生的热量很少,对稳定性影响不大。电阻传感器有电阻,通电后发热;电感传感器有铜损耗、磁通量和涡流损耗等。并且容易由于热而产生零点漂移。

  (2)结构简单。电容式传感器结构简单,易于制造,容易保证高精度,可以做得很小来实现一些特殊的测量:可以工作在高温、强车船、强磁场等恶劣环境中,可以承受较大的温度变化、高压、高冲击过载等。可以测量chaogao温低压差,也可以测量磁功。

  (3)动态响应好。带电ji的板之间的静电引力很小(105N左右),所以电容传感器需要的能量很小,其运动部分可以做得很小很薄,也就是重量很轻。它固有频率高,动态响应时间短,可以工作在几兆赫,特别适合动态测量。并且由于其介电损耗低,可以以较高的频率供电,因此系统具有较高的工作频率。它可以用来测量高速变化的参数。

  (4)可以实现平均效果的非接触测量。例如,非接触测量旋转轴的振动或偏心、小滚珠轴承的径向间隙等。采用非接触测量时,电容式传感器具有平均功能,可以减少测量中工作表面粗糙度的影响。除了上述优点之外,电容式传感器还具有电ji板之间的小静电引力,因此输入和输入能量ji小,因此它可以测量ji低的压力、小的加速度和位移,并且可以制成对001米或更小的位移非常敏感的高分辨率传感器:由于其低介电损耗(例如空气),当将差分结构与成桥型连接时产生的零残余非常小,因此它允许电路在高功率下被放大,使得制造传感器成为可能。

      2.不足之处

       2.不足之处

  (1)输出阻抗高,负载能力差。电容传感器的容量受到一般几何尺寸的限制,通常只有几pF到几百pF,这使得传感器的输出阻抗非常高,尤其是在音频范围内使用交流电源时,输出阻抗高达1061082。因此,传感器的负载能力非常差,并且它容易受到外部干扰和不稳定的影响。严重的话,连工作都不行。bixu采取屏蔽措施,给设计和使用带来很大不便。大阻抗还要求传感器的绝缘部分电阻值jigao(几十MQ以上),否则绝缘部分会作为旁路电阻,影响仪器的性能(例如降低灵敏度)。因此,应特别注意周围环境,如温度和清洁度。没有高频电源,传感器的输出阻抗会降低,但高频放大和传输比低频复杂得多,寄生电容影响很大,难以保证传感器的稳定性。

  (2)电容由于结构和尺寸的限制,类型传感器的电容很小(几pF到几十pF),引线电容连接传感器和电子电路(1-2m引线可以达到800pF)。其他电子电路的体积电容和传感器内板与其周围导体形成的“寄生电容”相对较大,不仅降低了传感器的灵敏度,而且这些电容(电缆电容)往往会随机变化,这将使仪器工作得非常好。测量精度受到影响,所以对电缆的选择、安装和连接都有要求。随着材料、技术、电子技术特别是集成技术的发展,电容式传感器的优点不断发展,缺点也在不断克服。电容式传感器正成为一种高灵敏度、高精度的传感器,有望在动态、低压和一些特殊测量领域得到发展。

  四、电容式传感器的应用领域

  电容传感器可用于测量线位移、角位移和振动幅度(可测量到0.05m的小幅度),特别适用于测量高频振动幅度、jingmi轴系旋转精度和加速度等机械量,也可用于测量差压、液位、料位、谷物中的水分、非金属材料的涂层、油膜厚度、湿度、测量点介质的密度和厚度等。它通常用作自动检测和控制系统中的位置信号发生器。

  在测量金属表面状况、距离大小和振动幅度时,通常使用单电ji可变ji距电容式传感器,其中被测物体是电容器的一个电ji,另一个电ji在传感器中。

  用于航空航天、汽车制造、石油化工、烧砖、陶瓷、表面处理、大气环境、环境实验箱、食品、饮料、高科技、供热、工业、冶金、气象、计量、军事、制药、造纸等行业。

四、电容式传感器的应用领域

  五、电容式传感器在汽车工业中的应用案例以前的电容分析系统要求测量的电容相对较大,接触时电容值变化较大。

        对于传感器制造商来说,需要足够大的变化往往会带来问题,但在较小的电容传感器中不会出现。使用 -技术可以为不同的动态和精度要求提供灵活的解决方案,使传感器系统具有ji低的功耗要求。CDC设备已经在几个汽车应用中得到应用,其在许多其他领域的应用也在增加。

  六、不及物动词电容式传感器在军事工业中的应用案例

  在使用电容式传感器的过程中,如果应用于军事行业,需要考虑很多细节。

  例如,在运输环节进行冲击试验时,军用车辆需要这方面的高科技应用,才能保证anquan运输和一定的anquan性。因此,对于测试的灵敏度,其传感器对加速度的测试效果要保持一定的精度,以保证在使用过程中有一定的振动效果。因此,无论选择哪种类型的电容式传感器,都要注意具体的应用范围。

  七.电容式传感器在自动化行业的应用案例(常见)

  在自动化工业领域,电容式传感器被广泛用于测量位移、角度、振动、速度、压力、成分分析、介质特性等。zuichangyong的电容器是平行板电容器或圆柱形电容器。

        以上就是角度传感器厂家整理的《电容式传感器的工作原理及其工业应用》全部内容,了解更多角度传感器常识请访问大家的网站。

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