第4章 电容式传感器(《传感器基础》课件)

第四章电容式传感器本章重要介绍以下几个内容:1、传感器的原理和结构类型2、电容传感器的转换电路3、电容传感器的性能4、电容传感器的实际应用重点是掌握电容传感器原理，会分析测量电路，熟悉传感器在参数检测中的应用。第四章电容式传感器4.1工作原理0SCd第四章电容式传感器结构类型1、变极距型电容式传感器第四章电容式传感器输出特性曲线如图为了提高传感器的灵敏度，减小初始极间距，在两极板之间加绝缘介质（如云母片），提高耐击穿电压。如图第四章电容式传感器2、变面积型电容传感器第四章电容式传感器为了提高灵敏度，减小非线性误差，一般做成差动式结构如图所示。第四章电容式传感器变介电常数型电容传感器第四章电容式传感器4.2转换电路1、等效电路由得e11jjjLCCe21CCLC第四章电容式传感器2、测量电路（1）桥式电路第四章电容式传感器（2）调频电路i101122()fLCLCCCC第四章电容式传感器3、脉冲宽度调制电路12o112xxxxCCUUCC第四章电容式传感器各点电压波形如示第四章电容式传感器（4）运算放大器电路o1/(j)1/(j)xxCCUUUCC第四章电容式传感器（5）二极管双T形交流电桥第四章电容式传感器（6）环行二极管冲放电法d()xxIfECCfEC第四章电容式传感器4.3电容式传感器的主要性能、特点1、主要性能静态灵敏度、非线性2、特点结构简单、适应性强；动态响应好；分辨率高；温度稳定性好；可实现非接触式测量、具有平均效应。不足之处是输出阻抗高，负载能力差等。第四章电容式传感器4.4电容式传感器的应用1、电容式压力传感器电容式差压传感器第四章电容式传感器变面积式压力传感器第四章电容式传感器荷重传感器第四章电容式传感器2、电容式加速度传感器第四章电容式传感器3、电容式测厚传感器第四章电容式传感器4、电容式液位传感器第四章电容式传感器5、电容式温度传感器该种传感器是属于变介质型电容传感器，主要利用电容器的中间介质的介电常数随温度变化而改变的原理进行测量。以BaSrTiO3为主的陶瓷电容器，其介电常数在温度超过居里点之后，会随着温度的上升成反比的下降，如图所示。若将这种电容器与电感组成谐振回路，则其谐振频率会有规律地随温度变化。用频率计测出其频率，经过换算可求得温度。