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电容式传感器的工作原理及应用是什么
文章来源:【易航通科技】  发布日期:2018-12-11 09:38:34

首先,我们来了解一下,什么是电容式传感器。电容式传感器也叫电容式物位计,它是将被测非电量(压力、尺寸等)的变化转换为电容量变化的一种传感器。它以各种类型的电容器作为传感元件,由于被测量变化将导致电容器电容量变化,通过测量电路,可把电容量的变化转换为电信号输出。

电容式传感器可分为面积变化型、介质变化型、极距变化型三类。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。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。

电容式传感器的电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。

电容式传感器包括了一个接收器Tx与一个发射器Rx,其分别都具有在印刷电路板(PCB)层上成形的金属走线。在接收器与发射器走线之间会形成一个电场。电容传感器可以探测与传感器电极特性不同的导体和尽缘体。当有物体靠近时,电极的电场就会发生改变。从而感应出物体的位移变化量。

 电容式传感器应用广泛,常用于位移、振动、角度、加速度等机械量的精密测量,也用于压力、差压、液位、物位或成份含量等方面的测量。可以在线检测压电微位移、振动台,电子显微镜微调,天文望远镜镜片微调,精密微位移测量等。普遍应用于大中型机械联动机组的液压、润滑循环系统,如高线轧机和板带轧机润滑油系统、板带轧机和棒线轧机液压传动系统、汽轮发电机组润滑系统等。还可应用于各类大型动力机械,轴承,齿轮箱,泵机和汽轮机的润滑油检测质量实时检测中。可与控制室中的二次仪表或控制器相连,实现数据存储,积算、传输和控制功能。


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