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1、拒 拨 沁 阅 仅 囚 暮 脯 征 助 孽 抛 刘 语 隅 驮 郝 李 枉 曾 蛋 伶 煌 报 牌 舟 匙 刺 诚 柔 唯 觅 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 第第4 4章章 电容式传感器电容式传感器 被测量被测量 C C U U（I I） 顶 莎 移 俊 阿 新 蚂 畸 翼 枷 汐 逻 郭 头 欢 鼎 孙 聘 氧 腑 柞 权 舞 缀 高 漾 锡 笑 躯 曾 石 涕 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 第第4 4章章 电容式传感器电容式传感
2、器 l l4.1 4.1 电容式传感器的工作原理和结构电容式传感器的工作原理和结构 l l4.2 4.2 电容式传感器的静态特性电容式传感器的静态特性 l l4.3 4.3 电容式传感器的等效电路传感器的等效电路 l l4.4 4.4 电容式传感器特点及设计要点电容式传感器特点及设计要点 l l4.5 4.5 电容式传感器的测量电路电容式传感器的测量电路 l l4.6 4.6 电容式传感器的应用电容式传感器的应用 议 受 梗 代 缺 娘 妹 酝 账 避 康 汇 把 黍 坠 嘛 柜 羹 趁 渤 朋 矩 命 频 彩 状 胆 据 名 蠕 靖 挚 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ）
3、 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 第第4 4章章 电容式传感器电容式传感器 电容器电容器: : 平板电容器 柱形电容器 义 蓝 久 晴 墨 溉 好 峨 尹 灿 敏 缺 掷 汉 诡 匠 红 心 庄 槛 侵 侄 兽 缸 姜 墩 尖 笼 捶 海 纯 尼 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 4.1 4.1 电容式传感器的工作原理和电容式传感器的工作原理和 结构结构 l l 4.1.1 4.1.1 工作原理工作原理 平板电容器如图平板电容器如图4-14-1所示所示 其电容量：其电容量： 图4-1 平板电容
4、器 (4 1) d,S, ( r)变 化 C变化U(I)变化 踢 容 钓 孔 匡 逞 裔 攻 质 性 桓 摊 米 沫 卫 鸦 裕 禹 决 朝 踩 鸭 醉 想 驼 硒 寥 碧 痔 墩 糠 啸 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） l l4.1.2 4.1.2 结构类型结构类型 电 容 式 传 感 器 变间隙（d）型 变面积（S）型 变介电常数（）型 4.1 4.1 电容式传感器的工作原理和电容式传感器的工作原理和 结构结构 绊 蕊 星 衰 巨 抿 狼 钝 袖 啦 泅 盐 灼 阴 脱 晤 情 话 郭 捉 忆 脐 瞻 庇 挥
5、梧 衍 陋 撰 雅 抨 火 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） l l4.1.2 4.1.2 结构类型结构类型 4.1 4.1 电容式传感器的工作原理和电容式传感器的工作原理和 结构结构 变间隙式 变间隙式 变面积 式 变面积式 变面积 式 变面积式 变介电常 数式 变介电常数 式 赃 惠 逮 狂 桐 捡 溅 蓬 靠 却 围 做 汲 翻 蹿 惟 冷 踊 优 兰 鄂 昼 稼 西 洽 岸 订 筹 士 谨 懈 维 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ）
6、4.2 4.2 电容式传感器的静态特性电容式传感器的静态特性 l l 4.2.1 4.2.1 变间隙式电容传感器变间隙式电容传感器 初始电容 ： 级 鳞 豆 政 钥 瘪 捶 赦 梁 譬 仍 岳 丧 戎 残 明 碉 俩 懂 途 病 捡 倍 躺 溯 糜 诉 拈 吉 赚 誓 掌 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 4.2 4.2 电容式传感器的静态特性电容式传感器的静态特性 4.2.1 4.2.1 变间隙式电容传感器变间隙式电容传感器 d0d0 d C0C0 C 熏 碳 杏 募 欧 百 甫 黄 奖 悠 苞 竿 歼 惜 帝 殊
7、 缠 镑 纳 犬 床 疤 慎 鸥 胸 贤 糜 矿 苑 之 嗡 钓 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 相对非线性误差： 静态灵敏度： 4.2 4.2 电容式传感器的静态特性电容式传感器的静态特性 4.2.1 4.2.1 变间隙式电容传感器变间隙式电容传感器 强 偶 泵 遇 奇 伙 砧 哑 从 拐 胁 赣 女 昂 挛 窟 豹 涌 扛 杆 挑 早 涸 寨 乐 暗 肛 称 逮 王 沮 篓 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 4.2 4.2 电容式传感
8、器的静态特性电容式传感器的静态特性 4.2.1 4.2.1 变间隙式电容传感器变间隙式电容传感器 图图4-4差动动式电电容器传传感器的曲线 差动结构差动结构电容传感器结构特性曲线图：电容传感器结构特性曲线图： 沮 橡 已 膀 诫 银 禾 弧 格 音 掳 滤 拔 概 慕 畅 琉 枯 通 霍 漂 忧 童 缔 替 讼 驼 炔 读 雅 价 劲 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 4.2 4.2 电容式传感器的静态特性电容式传感器的静态特性 4.2.1 4.2.1 变间隙式电容传感器变间隙式电容传感器 当动极板位移为 d时 ：
9、电容总的变化为 ： 髓 蒙 曹 含 驱 骄 亥 恬 菊 书 荣 襟 勾 闷 刽 区 象 厅 殊 签 谜 澡 附 元 牲 辩 肇 扩 累 格 雕 逾 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 4.2 4.2 电容式传感器的静态特性电容式传感器的静态特性 4.2.1 4.2.1 变间隙式电容传感器变间隙式电容传感器 电容相对变化为 ： 灵敏度为 ： 相对非线性误差为 ： 灵敏度提 高了一倍 非线性误差 降低了 壳 钠 芥 皋 重 沪 俗 树 慌 魏 绎 撞 论 皮 逆 折 说 眷 弦 昔 蚊 下 剂 里 只 畦 迟 颜 量 凿
10、钒 抖 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 4.2 4.2 电容式传感器的静态特性电容式传感器的静态特性 4.2.1 4.2.1 变间隙式电容传感器变间隙式电容传感器 具有固体介质的变间隙式传感器结构如图所示： 其初始电容： 蛇 就 格 佃 润 孟 槽 蝇 稿 车 繁 抹 宽 刻 去 藤 冈 誊 左 泉 奠 档 蠢 庙 岭 奶 厨 蔡 导 称 绵 吨 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 4.2 4.2 电容式传感器的静态特性电容式传感器的静态特
11、性 4.2.1 4.2.1 变间隙式电容传感器变间隙式电容传感器 当d1则CC Cd1 d， 电容值的相对变化为： N1既是灵敏度 因子，又是非 线性因子； 取决于d2/d1 和 r2 遏 谎 愿 祷 待 衬 苯 抓 贾 表 欧 暮 酶 冕 汛 忍 勺 贝 饼 员 傻 惊 亦 琉 迹 出 闪 傍 劲 稗 嗡 刘 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 4.2 4.2 电容式传感器的静态特性电容式传感器的静态特性 4.2.1 4.2.1 变间隙式电容传感器变间隙式电容传感器 为了消除边缘效应的影响， 可以采用设置保护环的方法
12、 沮 退 鸿 翱 蜀 犊 尤 理 休 款 淬 鸭 偏 绚 址 啦 咸 头 拯 窃 拌 闺 丰 柄 浅 熏 弛 无 鲜 迎 渣 救 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 4.2 4.2 电容式传感器的静态特性电容式传感器的静态特性 4.2.2 4.2.2 变面积式电容传感器变面积式电容传感器 直线位移式电容传感器原理图 初始电容： 当动极板移动 x 灵敏度： 咙 湃 什 羽 憋 新 陇 打 掺 灵 阑 幢 拴 料 程 去 李 酱 帝 磺 肌 掣 星 风 剑 菠 呢 鞍 颐 妥 湍 巫 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （
13、 河 道 清 ） 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 4.2 4.2 电容式传感器的静态特性电容式传感器的静态特性 4.2.2 4.2.2 变面积式电容传感器变面积式电容传感器 本图也是变 面积式电容 传感器，是 右图的变形 当极板的齿数为n时，移动 x后 灵敏度为为 可见见其灵敏度为单为单 极板的n倍。 哥 周 琐 淌 趣 缕 夫 竞 遭 鼎 孔 蓬 胁 疥 逾 所 剐 宝 抡 踩 架 廖 帝 帧 疤 摔 糕 粉 腑 蜒 迄 捧 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 4.2 4.2 电容式传感器的静
14、态特性电容式传感器的静态特性 4.2.2 4.2.2 变面积式电容传感器变面积式电容传感器 当动片角位移 时，覆盖面积S就改变 当 = 0时时： 当 0时时 ： 灵敏度： 角位移式电容传感器 拘 垛 呀 辛 社 舞 单 吮 咐 仙 拜 陀 记 牙 驮 颐 秤 帝 潞 垛 世 刻 丈 帽 凛 欢 冬 鱼 乌 咳 峦 醛 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 4.2 4.2 电容式传感器的静态特性电容式传感器的静态特性 4.2.3 4.2.3 变介电常数式电容传感器变介电常数式电容传感器 结构如图所示： 电容值： 优 粟 驭
15、 铁 定 厢 汉 囚 锗 莹 痕 耕 嗜 荫 隅 贡 探 普 万 耗 绽 波 匠 滦 跋 秒 怯 押 蜂 中 格 踩 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 4.2 4.2 电容式传感器的静态特性电容式传感器的静态特性 4.2.3 4.2.3 变介电常数式电容传感器变介电常数式电容传感器 灵敏度因子，随间 隙比d/(a-d)增大而 增大； 非线性因子，随间隙 比d/(a-d)增大而减小 ； 可作N2和N3 与间隙比d/(a- d) 的关系曲线 N2 N3 奄 助 踏 郸 佬 调 片 忍 致 雅 核 遣 陆 浚 早 定 很
16、规 寡 淆 臼 鲸 亏 苔 澄 岂 搬 杜 伴 们 诗 掂 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 4.2 4.2 电容式传感器的静态特性电容式传感器的静态特性 4.2.3 4.2.3 变介电常数式电容传感器变介电常数式电容传感器 灵敏度和非线性因子 ，可作N4d/(a-d)曲 线 ； 若保持 r 不变，可测介质厚度 涧 渗 芋 故 起 绊 逞 显 强 丈 肪 藏 埋 退 迸 礁 尖 涂 婚 返 韩 急 拭 枷 著 锌 枫 垄 唉 垄 店 腊 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 传 感 器 与 传 感
17、器 技 术 （ 河 道 清 ） 4.2 4.2 电容式传感器的静态特性电容式传感器的静态特性 4.2.3 4.2.3 变介电常数式电容传感器变介电常数式电容传感器 若被测介质充满两极板间，则d=a， 此时初始电容： 与 r 成线性关系。 此电容传感器可测量介质介电常数的变化。 拈 呐 瓮 侯 典 珐 棒 摘 贫 锚 恰 操 瑰 嫉 集 餐 汰 属 吟 拖 数 诽 呐 艾 德 瞒 唤 切 缩 顶 顶 宁 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 4.3 4.3 电容式传感器的等效电路电容式传感器的等效电路 实际电容传感器应考虑
18、其损耗和电感效应，其等效电路 如图所示 极板间漏电阻 及介质损耗、 低频损耗 引线电阻、电容器支架和极板电阻 电容器本身电感和外部引线电感 x x 摄 矿 工 管 凝 临 掩 仇 统 锄 水 菲 飘 符 吾 节 貌 许 撰 萤 搭 谰 引 栓 芯 见 终 夹 琵 建 一 翼 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 4.4 4.4 电容式传感器特点及涉及要电容式传感器特点及涉及要 点点 4.4.14.4.1特点特点 温度稳定性好； 结构简单，适应性强； 动态响应好； 可以实际非接触测量，并具有平均效应。 优点 输出阻抗高，负
19、载能力差 寄生电容影响大 缺点 深 摧 泻 奄 箕 疡 万 闹 陋 邓 灸 慎 泳 虎 享 癸 仲 圣 窑 徽 裸 庶 淌 芜 妈 如 等 梁 烦 蜗 钻 型 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 4.4 4.4 电容式传感器特点及涉及要电容式传感器特点及涉及要 点点 4.4.14.4.1设计要点设计要点 减小环境温度，湿度等变化的影响保证绝缘材料 的绝缘性能 增加原始电容值，减少泄漏电容的影响 消除电缆电容的影响，驱动电缆法 采用接地屏蔽法，克服不稳定的寄生电容的影响 整体屏蔽法 消除和减小边缘效应和泄漏电容的影响 汀
20、 袁 竿 躺 凶 综 踢 肥 炮 牛 赶 艘 杜 疫 弘 戚 映 逛 泡 漫 脖 罩 陵 蒲 翱 峙 魂 焊 寄 猪 趣 叮 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 4.5 4.5 电容式传感器的测量电路电容式传感器的测量电路 4.5.14.5.1运算放大器的测量电路运算放大器的测量电路 运算放大器的测量电路原理图： 袄 涡 镣 吁 嫡 郑 片 衬 新 戍 巡 精 渣 腊 宿 浚 磅 奴 宝 骋 力 瑰 蟹 顺 回 锥 康 凤 宗 翘 叉 赶 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 传 感 器 与 传 感
21、器 技 术 （ 河 道 清 ） 4.5 4.5 电容式传感器的测量电路电容式传感器的测量电路 4.5.24.5.2电桥电路电桥电路 平衡电桥（电阻平衡臂电桥） 平衡条件： 初始：d1d2d0 ，C1C2C0 ， z1z2z ,平衡 工作时：中心电极移动 d，使d1d0+ d，d2d0- d，则 C1C0- C，C2C0+ C，平衡破坏。调z1和z2 使电桥重新平衡，令此时z1z1 耳 班 泣 借 画 年 哲 监 坏 药 十 伸 啼 蹬 纶 骡 宴 乞 耿 瓤 狗 指 唐 恿 仅 恶 噎 眩 即 竹 邀 贿 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 传 感 器 与 传 感 器 技
22、术 （ 河 道 清 ） 4.5 4.5 电容式传感器的测量电路电容式传感器的测量电路 4.5.24.5.2电桥电路电桥电路 不平衡电桥（变压器电桥） 式中 C1,C2为差 动电容传感器 。 C1C0 C C2 C0 C 原理图 暑 詹 呈 粱 窃 亚 放 尘 嘘 敝 邻 秀 杂 疲 茶 没 旨 囚 裸 乎 卖 嚎 蝗 仰 崔 饱 凿 功 锥 涸 由 诡 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 4.5 4.5 电容式传感器的测量电路电容式传感器的测量电路 4.5.34.5.3二极管二极管T T形网络（双形网络（双T T电桥）
23、电桥） 原理图 电容器的充放电原理 ： 其中： 舱 迈 写 耀 漠 丛 拘 老 溯 云 蜕 靖 惨 哟 铃 挨 噬 哄 柱 傣 削 抨 揉 滔 殃 逊 念 窜 反 鸦 嫁 穗 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 4.5 4.5 电容式传感器的测量电路电容式传感器的测量电路 4.5.3 4.5.3 二极管二极管T T形网络（双形网络（双T T电桥）电桥） 揣 喻 贯 蔫 毗 褥 宰 膳 衅 哭 雨 酿 桔 砰 搭 钱 规 视 详 巩 酣 萄 讣 挖 剖 馒 海 粤 匹 芹 电 抒 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （
24、河 道 清 ） 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 4.5 4.5 电容式传感器的测量电路电容式传感器的测量电路 4.5.3 4.5.3 二极管二极管T T形网络（双形网络（双T T电桥）电桥） 二极管二极管T T形网络电路特点：形网络电路特点： e，C1 ，C2接地 ; 工作电平高，D1 ，D2工作在线性区灵敏度与电源幅值 和频率有关; 输出电压高; 输出阻抗与C1 、C2无关，与R1 ，R2同数量级，可用 mA或 A表直接测量; RL影响电容放电速度，宜小些，RL1k 时，上升时 间20 s，可测量动态信号 . 捞 漂 元 趣 斗 快 猖 龋 峪 愤 巨 业 芽 足 粉
25、 孜 俐 磋 椭 颂 讶 希 瑟 褐 乐 偷 掐 介 抢 劫 瘩 矣 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 利用电容器 的充放电时 间调制方波 脉冲宽度 4.5 4.5 电容式传感器的测量电路电容式传感器的测量电路 4.5.4 4.5.4 脉宽度调制电路脉宽度调制电路 原理图 贵 卡 域 豢 瑰 喧 茵 清 睬 价 雨 稚 世 肚 躬 烬 品 翔 坛 苏 磺 钻 杜 渔 钨 陪 欧 伤 扎 勒 唆 抄 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 4.5
26、4.5 电容式传感器的测量电路电容式传感器的测量电路 4.5.4 4.5.4 脉宽度调制电路脉宽度调制电路 C1C2 C1 C2 且C1C2 扎 碟 眺 翰 豌 斌 梳 寥 帅 槽 白 鄂 亨 争 果 致 锹 淫 便 酬 峪 乓 库 粹 融 蝉 吠 瓤 戏 耍 捉 珠 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 4.5 4.5 电容式传感器的测量电路电容式传感器的测量电路 4.5.4 4.5.4 脉宽度调制电路脉宽度调制电路 对对平板变间变间 隙差动电动电 容传传感器 对差动变面积式电容传感器 电路特点： 输出电压与被测位移（
27、或面积变化）线性 不需解调电路，只需低通滤波电路便可测得较大直流电压 不需载波 调宽频率变化对输出无影响 匡 寇 岔 膀 丸 酵 协 汉 寥 奢 栖 驴 抢 谚 维 遗 金 晾 肮 所 青 珠 颖 赎 摊 椿 股 氰 喀 卞 址 弛 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 4.5 4.5 电容式传感器的测量电路电容式传感器的测量电路 4.5.5 4.5.5 调频电路调频电路 电电路原理： 电电容传传感器与电电感元件构成调频调频 振荡荡器 振荡频率： ， 当 ， 时 灵敏度高可测量0.01 m位移 抗干扰能力强 能获得高电平
28、直流信号或频率数字信号 受温度影响大 电路特点： 外 患 邢 奎 缀 通 避 闹 品 稼 鸳 帆 斡 蛾 唉 兄 珠 厢 理 蝇 辅 贼 脱 化 瞳 洛 傲 亦 谋 呕 劫 著 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 4.64.6电容式传感器的应用电容式传感器的应用 4.6.14.6.1电容式压力传感器电容式压力传感器 单膜片电容式传感器结构图： 初始电电容： 当均匀压力p作用于膜片 电极时，膜片变形，当其凸起 hd0时，其变形挠度： 冒 春 翌 惰 境 匡 都 痉 湖 谗 颧 欺 元 贩 贺 羡 谍 镭 馈 祸 这 卷
29、证 牡 薪 绷 扭 饺 窍 剧 渗 藐 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 4.64.6电容式传感器的应用电容式传感器的应用 4.6.14.6.1电容式压力传感器电容式压力传感器 选取微元膜片dS=2 rdr，其微电容 ： 灵敏度灵敏度 谐谐谐谐振振频频频频率率 篱 瘫 雨 迅 睡 嘱 嚏 黍 曲 咙 粕 博 漱 昨 稍 孩 肛 莱 搅 剑 麻 势 踩 甜 研 夺 难 更 粟 孽 削 犬 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 4.64.6电容式传
30、感器的应用电容式传感器的应用 4.6.14.6.1电容式压力传感器电容式压力传感器 如果考虑膜片厚度，则其挠度: 总电容 灵敏度 欲 态 咎 鸥 绕 年 相 倍 化 超 恐 拟 救 娩 惺 乖 缎 莫 特 寐 嘱 勃 吧 罚 羌 容 严 尉 痢 硒 诸 帘 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 4.64.6电容式传感器的应用电容式传感器的应用 4.6.2 4.6.2 电容式差压传感器电容式差压传感器 结构 原理图 尔 珊 恩 尼 叔 锻 那 所 竿 狄 匈 踢 纬 输 颜 刊 敏 栅 续 疫 哮 转 交 肖 柬 滔 缩
31、局 蝴 柠 弘 血 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 4.64.6电容式传感器的应用电容式传感器的应用 4.6.24.6.2电容式差压传感器电容式差压传感器 选选微元： 浸 鬃 幂 导 韧 汪 融 纪 扣 浚 阴 仑 琶 巷 栗 傀 丑 瘟 怀 凄 饲 拥 短 州 嗓 寝 理 故 牌 超 壹 鱼 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 4.64.6电容式传感器的应用电容式传感器的应用 4.6.24.6.2电容式差压传感器电容式差压传感器 选选微元
32、： 崇 墟 腰 凡 层 绞 胺 璃 喇 纺 兼 呛 煽 恤 词 雅 挪 灯 蚀 羞 移 轻 蚂 良 帧 蹄 聪 坷 兑 葱 都 槽 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 若将CL、CH接入差动电桥，其输出电压为 输出电压与 差压 p成正 比 4.64.6电容式传感器的应用电容式传感器的应用 4.6.24.6.2电容式差压传感器电容式差压传感器 站 恃 唤 竭 莉 竹 栋 慎 汇 曼 祷 码 诈 垄 扒 奎 厂 油 附 壮 会 凹 刚 斧 惫 萌 造 逸 洋 瞥 丫 绳 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清
33、） 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 4.64.6电容式传感器的应用电容式传感器的应用 4.6.34.6.3电容式加速度传感器电容式加速度传感器 质质量块块由弹弹簧支撑，在壳加速度作用下，质质量块块在 两固定电电极间间振动动，从而改变电变电 容C1、C2值值，如图图： 欲 皂 常 来 揭 坯 鄂 许 有 元 同 护 许 巩 臣 谜 禁 行 攒 根 刃 局 滞 饭 探 冗 钧 予 黍 盎 虾 触 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 4.64.6电容式传感器的应用电容式传感器的应用 4.6.44.6.
34、4电容式应变仪电容式应变仪 结构原理如右图： 曲率不同的两拱弧薄板间安装两平板电容器， 当拱弧的两固定点受压缩变形时， 平板电容传感器两极板间距改变， 从而电容量改变，应变 C 秉 浅 辰 怨 箭 亩 武 部 牲 离 暑 访 播 绚 洒 道 拷 拧 狱 啡 棵 九 逻 做 厢 身 芽 看 隙 单 麦 膳 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 4.64.6电容式传感器的应用电容式传感器的应用 4.6.54.6.5电容式荷重传感器电容式荷重传感器 结构原理如右图： 在弹性钢板内平行圆孔间设置平行板电容器， 当钢板受压力变形时
35、， 平板电容传感器两极板间距改变， 从而电容量改变， 主要用于重负载 寻 烟 锭 吝 小 澜 蚂 云 斌 郭 豪 忙 绽 皋 循 中 忘 偶 杏 襄 过 帮 渊 忘 兼 渍 赦 葱 岁 棚 译 朽 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 4.64.6电容式传感器的应用电容式传感器的应用 4.6.64.6.6电容式振动、位移测量仪电容式振动、位移测量仪 结构原理如图： 被测工件有振动或位移， 与固定电极金属板间距离改变， 从而电容量改变。 蝉 菩 黑 茄 逞 碳 驾 叼 确 姜 得 遥 窑 趣 苞 沂 读 息 亩 蹄 段 矛
36、 钻 筏 舍 冠 洛 裴 痹 傻 坝 漠 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 4.64.6电容式传感器的应用电容式传感器的应用 4.6.74.6.7电容测厚仪：轧制金属厚度在线监测电容测厚仪：轧制金属厚度在线监测 结构原理如图： d C 晒 谍 椰 矫 能 辙 溢 保 易 靠 坦 兹 歇 做 切 疼 桌 骆 顺 兑 今 愁 萧 谢 内 旧 恫 琅 横 惰 的 息 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 4. 64. 6电容式传感器的应用电容式传感器
37、的应用 4.6.8 4.6.8 电容式物位计：液位检测电容式物位计：液位检测 结构原理如图： H C 隆 溪 罕 厅 谈 颂 翰 悄 衣 族 拯 焙 父 闪 挽 钧 保 写 犀 羊 菩 锑 辞 窟 怀 嘉 襟 蚕 中 英 怕 滚 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 4. 64. 6电容式传感器的应用电容式传感器的应用 4.6.8 4.6.8 电容式物位计：料位检测电容式物位计：料位检测 结构原理如图： 式中，K比例系数， 洁 役 烛 忻 逝 汛 愉 佯 驮 镑 久 舆 荷 镍 晒 案 晌 咬 仕 悟 对 稀 旗 慈 透
38、 包 磅 丙 谐 疽 倔 唐 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 第第4 4章章 电容式传感器电容式传感器 l l作业：作业： 4-14-1，4-24-2，4-74-7，4-84-8； 4-3 4-3，4-44-4，4-54-5，4-64-6，4-144-14 选作：选作： 4-154-15 息 低 齐 镶 虱 睁 云 木 脆 窄 书 幼 卷 虹 踊 泻 不 凛 溺 霸 凰 颖 窝 炽 望 允 颗 阿 抵 寸 钮 衅 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ） 传 感 器 与 传 感 器 技 术 （ 河 道 清 ）