電容式感測器的分類 一次性讓你搞清楚

電容式感測器的敏感部分就是具有可變參數的電容器。其最常用的形式是由兩個平行電極組成、極間以空氣為介質的電容器。電容式感測器的種類有很多，有時候會讓人搞不太清楚。小編今天要為大家帶來的電容式感測器的分類知識。

電容式感測器的分類

常用的測量電路主要有橋式電路、調頻電路、脈衝寬度 制電路、運算放大器電路、二極體雙 T 形交流電橋和環行二極體充放電法等。調頻電路實際是把電容式感測器作為振盪器諧振回路的一部分,當輸入量導致電容量發生變化時，振盪器的振盪頻率就發生變化。雖然可將頻率作為測量系統的輸出量，用以判斷被測非電量的大小，但此時系統是非線性的，不易校正，因此必須加入鑒頻器，將頻率的變化轉換為電壓振幅的變化，經過放大就可以用儀器指示或記錄儀記錄下來。

調頻電容感測器測量電路具有較高的靈敏度，可以測量高至 0.01 μm級位移變化量。信號的輸出頻率易於用數位儀器測量，並與電腦通信，抗干擾能力強，可以發送、接收以達到遙測遙控的目的。

因此，在實際應用中，常採用差動式結構，既使靈敏度提高 1 倍，又使非線性誤差大大降低，抗干擾能力增強。

電容感測器原理

電容式感測器也常常被人們稱為電容式物位計，電容式物位計的電容檢測元件是根據圓筒形電容器原理進行工作的，電容器由兩個絕緣的同軸圓柱極板內電極和外電極組成，在兩筒之間充以介電常數為e的電解質時，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度;D為外筒電極的直徑;d為內筒電極的直徑;e為中間介質的電介常數。在實際測量中D、d、e是基本不變的，故測得C即可知道液位的高低，這也是電容式傳感器具有使用方便，結構簡單和靈敏度高，價格便宜等特點的原因之一。

電容感測器優勢

電容式感測器與電阻式、電感式等感測器相比有如下一些優點：

(1)高阻抗、小功率,因而所需的輸入力很小，輸人能量也很低。電容式感測器因帶電極板 間靜電引力極小(約幾個10-5 N)，因此所需輸入能量極小，所以特別適宜用來解決輸入能量低的 測量問題，例如測量極低的壓力、力和很小的加速度、位移等，可以做得很靈敏,分辨力非常高，能 感受0.001μm甚至更小的位移。

(2)溫度穩定性好。感測器的電容值一般與電極材料無關，有利於選擇溫度係數低的材料， 又因本身發熱極小，對穩定性影響甚微。

(3)結構簡單，適應性強，待測體是導體或半導體均可,可在惡劣環境中工作。電容式傳感 器結構簡單,易於製造,可做得非常小巧，以實現某些特殊的測量;能工作在高低溫、強輻射及強 磁場等惡劣的環境中，也能對帶有磁性的工件進行測量。

(4)動態回應好。由於極板間的靜電引力很小，可動部分做得很小很薄，因此其固有頻率很 高，動態回應時間短，能在幾兆赫的頻率下工作，特別適合動態測量，如測量振動、暫態壓力等。

(5)可以實現非接觸測量，具有平均效應。例如非接觸測量回轉軸的振動或偏心、小型滾珠 軸承的徑向間隙等。當採用非接觸測量時,電容式傳感器具有平均效應，可以減小工作表面粗糙 等對測量的影響。

小編結語：好啦，以上就是的電容式感測器的分類