傳感器與檢測(cè)技術(shù)(第2版)李增國(guó)主編 第四章

1、本章的主要內(nèi)容有本章的主要內(nèi)容有:1.電容式傳感器的工作原理及結(jié)構(gòu)形式電容式傳感器的工作原理及結(jié)構(gòu)形式;2.電容式傳感器的主要測(cè)量轉(zhuǎn)換電路電容式傳感器的主要測(cè)量轉(zhuǎn)換電路;3.電容式傳感器的結(jié)構(gòu)類型電容式傳感器的結(jié)構(gòu)類型;4.電容式傳感器的典型應(yīng)用電容式傳感器的典型應(yīng)用;通過(guò)學(xué)習(xí)要求掌握電容式傳感器的正確選用方法。通過(guò)學(xué)習(xí)要求掌握電容式傳感器的正確選用方法?；仡櫍夯仡櫍弘娮枋絺鞲衅麟娮枋絺鞲衅? 1）按工作的原理可分）按工作的原理可分2）按制作方式分）按制作方式分電阻應(yīng)變式傳感器電阻應(yīng)變式傳感器-應(yīng)變片應(yīng)變片: :是把被測(cè)量轉(zhuǎn)換為電阻變化的一種傳感器。是把被測(cè)量轉(zhuǎn)換為電阻變化的一種傳感器。 基于

2、金屬導(dǎo)體的應(yīng)變效應(yīng)，即金屬導(dǎo)體在外力作用下發(fā)生機(jī)械變形時(shí)，其電阻值隨著所受機(jī)械變形(伸長(zhǎng)或縮短)的變化而發(fā)生變化象。金屬絲應(yīng)變片：金屬絲應(yīng)變片：對(duì)金屬材料，導(dǎo)電率不變：)21(RdRdRdR2半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)dRdR應(yīng)變片測(cè)量電路應(yīng)變片測(cè)量電路VER1R2R3R4ERRRRRRRRV)(324131421 1、變換原理、變換原理: :將被測(cè)量的變化轉(zhuǎn)化為電容量變化 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單分辨率高非接觸測(cè)量能在高溫、輻射和強(qiáng)烈震動(dòng)等惡劣條件下工作壓力位移加速度液位成分等測(cè)量+ A AC0、A A或或發(fā)生變化時(shí)，發(fā)生變化時(shí)，都會(huì)引起電容的變化。都會(huì)引起電容的變化。工程上利用這一原理設(shè)計(jì)了變面積型、變極距

3、行、變介質(zhì)型三種類型的電容式傳感器axCxdbCCC00dbxCK)1()1(0CdAC角位移型角位移型+角位移角位移（3 3）園柱型電容傳感器）園柱型電容傳感器AC0dAC22011dxdxCxdAC1122dx)1 (0dxCCAC0振蕩電路振蕩電路感應(yīng)電極感應(yīng)電極被測(cè)物體被測(cè)物體2）應(yīng)用舉例）應(yīng)用舉例1：電容式接近開關(guān)電容式接近開關(guān)測(cè)量頭構(gòu)成電容器的一個(gè)極板，另一個(gè)極板是物體本身，測(cè)量頭構(gòu)成電容器的一個(gè)極板，另一個(gè)極板是物體本身，當(dāng)物體移向接近開關(guān)時(shí)，物體和接近開關(guān)的當(dāng)物體移向接近開關(guān)時(shí)，物體和接近開關(guān)的介電常數(shù)介電常數(shù)發(fā)發(fā)生變化，使得和測(cè)量頭相連的電路狀態(tài)也隨之發(fā)生變化生變化，使得和測(cè)量頭相連的電路狀態(tài)也隨之發(fā)生變化. .由此便由此便可控制開關(guān)的接通和關(guān)斷可控制開關(guān)的接通和關(guān)斷; ;接近開關(guān)的檢測(cè)物體，接近開關(guān)的檢測(cè)物體，并不限于金屬導(dǎo)體，也可以是絕緣的液體或粉狀物體。并不限于金屬導(dǎo)體，也可以是絕緣的液體或粉狀物體。圖3.2.1 雙T電橋電路C1C2R2R1