電容式傳感器發(fā)展與應(yīng)用

電容式傳感器發(fā)展與應(yīng)用組員：徐文亮趙越湯玉陽

郭勇電容式傳感器發(fā)展與應(yīng)用1、電容式傳感器的發(fā)展趨勢(shì)2、電容式傳感器基本原理及分類3、差動(dòng)式電容壓力4、電容式加速度傳感器5、指紋傳感芯片6、總結(jié)1、電容式傳感器的發(fā)展趨勢(shì)隨著微處理器技術(shù)的不斷進(jìn)步，電容式傳感器技術(shù)正在向智能化方向發(fā)展，所謂智能化就是將傳感器獲取信息的功能與專用的微處理器的信息分析、處理等功能緊密結(jié)合在一起。由于微處理器具有計(jì)算與邏輯判斷功能，故可以方便地對(duì)傳感器所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)記憶、比較分析、并能夠?qū)?shí)際水位的電容量變化進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、自動(dòng)校正；從而有效地解決了以往受寄生電容影響、導(dǎo)致電容式傳感器準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性、及可靠性差的技術(shù)難題，使電容式傳感器所具有的分辨率高、調(diào)控能力強(qiáng)、不受水質(zhì)水垢影響、無使用壽命周期等優(yōu)點(diǎn)能在太陽能熱水器的應(yīng)用上得到充分體現(xiàn)，并可因此而賦予控制系統(tǒng)強(qiáng)大的功能，確保太陽能熱水器在水量控制、水溫顯示、上水、輔助電加熱等方面無限接近理想的智能模式，真正開啟太陽能熱水器家電化時(shí)代。2、電容式傳感器基本原理及分類電容式傳感器也常常被人們稱為電容式物位計(jì)，電容式物位計(jì)的電容檢測(cè)元件是根據(jù)圓筒形電容器原理進(jìn)行工作的，電容器由兩個(gè)絕緣的同軸圓柱極板內(nèi)電極和外電極組成，在兩筒之間充以介電常數(shù)為e的電解質(zhì)時(shí)，兩圓筒間的電容量為C=2∏eL/lnD/d，式中L為兩筒相互重合部分的長(zhǎng)度；D為外筒電極的直徑；d為內(nèi)筒電極的直徑；e為中間介質(zhì)的電介常數(shù)。分類：變面積式、變間隙式、變介電常數(shù)式3、差動(dòng)式電容壓力構(gòu)成：膜片——?jiǎng)訕O板，一般采用不銹鋼材料制作，需要加預(yù)張力。玻璃基片上鍍有金屬層的球面極板，這里的球面很夸張。球面的作用是壓力過大時(shí)（過載）保護(hù)膜片，并改善系統(tǒng)的非線性。后續(xù)測(cè)量電路常使用差動(dòng)脈沖調(diào)寬電路。以差動(dòng)電容為檢測(cè)原理組成的電容式差壓變送器4、電容式加速度傳感器構(gòu)成：兩電容器的電容值為差動(dòng)變化特點(diǎn)：精度高頻響寬量程大電容式加速度傳感器圖示

Veridicom的指紋傳感芯片表面由300×300個(gè)電容傳感器組成。

當(dāng)個(gè)人把他的手指放在傳感器上時(shí)，手指充當(dāng)電容器的另外一極。由于手指上指紋紋路及深淺的存在，導(dǎo)致硅表面電容陣列的各個(gè)電容電壓的不同，通過測(cè)量并記錄各點(diǎn)的電壓值就可以獲得具有灰度級(jí)的指紋圖象。5、指紋傳感芯片6、總結(jié)電容器傳感器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,價(jià)格便宜，靈敏度高,載能力強(qiáng)，動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性好和對(duì)高溫、輻射、強(qiáng)振等惡劣條件的適應(yīng)性強(qiáng)等。缺點(diǎn)是輸出有非線性，寄生電容和分布電容對(duì)靈敏度和測(cè)量精度的影響較大，以及聯(lián)接電路較復(fù)雜等。70年代末以來,隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了與微型測(cè)量?jī)x表封裝在一起的電容