第5章電容式傳感器學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1第第5章電容式傳感器章電容式傳感器第一頁，共36頁。A第1頁/共35頁第二頁，共36頁。q當(dāng)被測物理量能使式中的當(dāng)被測物理量能使式中的，A或或發(fā)生變化，則發(fā)生變化，則電容器的電容電容器的電容C就會(huì)改變。如果保持其中兩就會(huì)改變。如果保持其中兩個(gè)參數(shù)不變，就可把另一個(gè)參數(shù)的單一變化個(gè)參數(shù)不變，就可把另一個(gè)參數(shù)的單一變化轉(zhuǎn)換成電容量的變化，再通過配套的測量電轉(zhuǎn)換成電容量的變化，再通過配套的測量電路，將路，將電容的變化轉(zhuǎn)換為電量信號輸出。電容的變化轉(zhuǎn)換為電量信號輸出。q電容式傳感器可分為三種基本類型。電容式傳感器可分為三種基本類型。第2頁/共35頁第三頁，共36頁。第3頁/共35頁第四頁，共3

2、6頁。q變極距型電容式傳感器的結(jié)構(gòu)原理如圖所示。如果兩極板間相互覆蓋的面積及極間介電常數(shù)(ji din chn sh)不變，則當(dāng)極距有一微小變化時(shí)，引起電容量的變化為：由此可得到(d do)傳感器的靈敏度為：第4頁/共35頁第五頁，共36頁。n在實(shí)際應(yīng)用中常采用差動(dòng)型電容式傳感器。中間極板為動(dòng)片，兩邊極板為定片。當(dāng)動(dòng)片移動(dòng)距離x后，一邊(ybin)的間隙為-x，而另一邊(ybin)的間隙為+x 。兩邊電容量的變化通過差動(dòng)電橋疊加，使靈敏度提高了1倍，線性工作區(qū)擴(kuò)大而且減小了靜電引力給測量帶來的影響，消除了由于溫度等環(huán)境影響所造成的誤差(wch)，工作穩(wěn)定性較好，還能反映被測位移的方向。q 變極

3、距型電容傳感器適用(shyng)于較小位移(0.01m至數(shù)百微米)第5頁/共35頁第六頁，共36頁。q變面積(min j)型電容式傳感器的靈敏度為：角位移型電容式傳感器圓柱(yunzh)線位移型第6頁/共35頁第七頁，共36頁。n這是一種(y zhn)利用介質(zhì)介電常數(shù)的變化將被測量轉(zhuǎn)換為電量的傳感器，在固定的二極板之間加入除空氣以外的其他待測介質(zhì)，或由其他物理量控制的介質(zhì)。當(dāng)介質(zhì)變化時(shí)，電容量隨之變化。q 電容量的大小和被測材料的厚度(hud)及介電常數(shù)有關(guān)。若被測材料的介電常數(shù)為已知，則可測得其厚度(hud)，成為測厚儀；若被測材料的厚度(hud)為已知?jiǎng)t可測得其介電常數(shù)，成為介電常數(shù)的測量

4、儀。還可用于測量容器中液面的高度、溶液濃度等。第7頁/共35頁第八頁，共36頁。第8頁/共35頁第九頁，共36頁。第9頁/共35頁第十頁，共36頁。電橋電路、調(diào)頻電路、差動(dòng)脈沖寬度調(diào)制電路和運(yùn)算放大器式電路等。第10頁/共35頁第十一頁，共36頁。第11頁/共35頁第十二頁，共36頁。第12頁/共35頁第十三頁，共36頁。第13頁/共35頁第十四頁，共36頁。第14頁/共35頁第十五頁，共36頁。第15頁/共35頁第十六頁，共36頁。第16頁/共35頁第十七頁，共36頁。第17頁/共35頁第十八頁，共36頁。第18頁/共35頁第十九頁，共36頁。第19頁/共35頁第二十頁，共36頁。第20頁/共35頁第二十一頁，共36頁。第21頁/共35頁第二十二頁，共36頁。第22頁/共35頁第二十三頁，共36頁。第23頁/共35頁第二十四頁，共36頁。第24頁/共35頁第二十五頁，共36頁。第25頁/共35頁第二十六頁，共36頁。第26頁/共35頁第二十七頁，共36頁。第27頁/共35頁第二十八頁，共36頁。第28頁/共35頁第二十九頁，共36頁。第29頁/共35頁第三十頁，共36頁。第30頁/共35頁第三十一頁，共36頁。第31頁/共35頁第三十二頁，共36頁。第32頁/共35頁第三十三頁，共36頁。第33頁