電容式傳感器是以各種類型的電容器為傳感元件,將被測物理量或機(jī)械量轉(zhuǎn)換成電容變化的轉(zhuǎn)換裝置,實(shí)際上是具有可變參數(shù)的電容器。接下來,讓我們看看電容式傳感器的優(yōu)點(diǎn)。
1.溫度穩(wěn)定性好。電容傳感器的電容值一般與電極材料無關(guān),有利于選擇溫度系數(shù)低的材料,由于發(fā)熱極小,影響穩(wěn)定性很小。電阻傳感器有銅損傷,容易發(fā)熱,產(chǎn)生零漂移。
2.結(jié)構(gòu)簡單。電容式傳感器結(jié)構(gòu)簡單,易于制造和保證高精度,可以做得非常小,實(shí)現(xiàn)一些特殊的測量;可以在高溫、強(qiáng)輻射、強(qiáng)磁場等惡劣環(huán)境下工作,可以承受很大的溫度變化、高壓、高沖擊、過載等。可以測量超高低壓差,也可以測量磁性工作。
3.良好的動態(tài)響應(yīng)。由于帶電極板之間的靜電引力很小(約10^(-5)N),電容式傳感器所需的作用能量很小,而且由于其可動部分可以做得很小很薄,即質(zhì)量很輕,所以其固有頻率很高,動態(tài)響應(yīng)時(shí)間很短,可以在幾兆赫茲的頻率下工作,尤其適合動態(tài)測量。因?yàn)樗慕橘|(zhì)損耗小,可以用更高的頻率供電,所以系統(tǒng)的工作頻率很高??梢杂脕頊y量高速變化的參數(shù)。
可非接觸式測量,靈敏度高。可以非接觸式測量旋轉(zhuǎn)軸的振動或偏心率,小滾珠軸承的徑向間隙等。采用非接觸式測量時(shí),電容式傳感器具有平均效應(yīng),可減少工件表面粗糙度等對測量的影響。
除上述優(yōu)點(diǎn)外,電容式傳感器還具有帶電極板間靜電引力小、所需輸入力和輸入能量小等特點(diǎn),因此可測量極低的壓力、力和極小的加速度、位移等,可做得非常靈敏,分辨率高,可感應(yīng)0.01μm甚至更小的位移。由于其空氣等介質(zhì)損耗小,采用差動結(jié)構(gòu),連接到橋式時(shí)產(chǎn)生的零殘留極小,因此允許電路高倍放大,使儀器靈敏度高。