電容傳感器原理

　　導(dǎo)讀：傳感器真的是多種多樣啊，本文主要講述的是電容傳感器，除此之外，還有電阻傳感器、電感傳感器、紅外線傳感器等等，這些傳感器完成的幾乎是同一種功能，可是又通過(guò)不同的方式，利用不同的原理來(lái)完成，接下來(lái)我們就來(lái)看看電容式傳感器是怎樣完成其特定功能的吧～～

一、電容傳感器原理- -簡(jiǎn)介

　　電容傳感器，英文名稱為capacitive type transducer，是一種將其他量的變換以電容的變化體現(xiàn)出來(lái)的儀器。其主要由上下兩電極、絕緣體、襯底構(gòu)成，在壓力作用下，薄膜產(chǎn)生一定的形變，上下級(jí)間距離發(fā)生變化，導(dǎo)致電容變化，但電容并不隨極間距離的變化而線性變化，其還需測(cè)量電路對(duì)輸出電容進(jìn)行一定的非線性補(bǔ)償。

二、電容傳感器原理- -分類

　　電容式傳感器一般由兩個(gè)平行電極構(gòu)成，在其兩個(gè)電極之間以空氣作為介質(zhì)，在不考慮邊緣效應(yīng)的前提下，其電容可表示為C=εS/d，其中，ε表示兩電極間介質(zhì)(即空氣)的介電常數(shù)，S表示兩電極之間相互覆蓋的面積，d表示兩電極間的距離，電容受這三個(gè)參數(shù)影響，任意一參數(shù)的改變就會(huì)使得電容得以改變。因此，可將電容傳感器分為介質(zhì)變化型(ε的變化因此C的變化)、面積變化型(S的變化因此C的變化)和極距變化型(d的變化因此C的變化)三種。

三、電容傳感器原理

　　電容傳感器也稱為電容物位計(jì)，其電容檢測(cè)元件基于圓筒形電容器原理進(jìn)行工作，圓筒形電容器主要由兩個(gè)相互絕緣的同軸圓柱極板構(gòu)成，在兩個(gè)極板之間填充介質(zhì)，則該電容器的容量即為C=2∏eL/lnD/d，其中，ε表示兩極板間介質(zhì)的介電常數(shù)，L表示兩極板之間相互重合的長(zhǎng)度，D表示外面的圓柱形極板的直徑，d表示里面的圓柱形極板的直徑，由于在固定情況下進(jìn)行測(cè)量時(shí)，其D、d、e三個(gè)參量是不會(huì)變的，因此可根據(jù)測(cè)量的電容量得知其液位高度。

四、電容傳感器原理- -優(yōu)缺點(diǎn)

　　電容式傳感器較電阻式傳感器、電感式傳感器而言具有一定的優(yōu)勢(shì)，但其也并不是完美無(wú)缺的，其也有缺點(diǎn)存在，下面我們就對(duì)電容式傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行整合：

　　優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格便宜、實(shí)惠;靈敏度高、準(zhǔn)確性好;結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單;惡劣環(huán)境下也可適用;溫度穩(wěn)定性好;具有平均效應(yīng);動(dòng)態(tài)響應(yīng)性好;過(guò)載能力強(qiáng)。

　　缺點(diǎn)：輸出非線性;寄生電容、分布電容的靈敏度、測(cè)量精確度易受影響，不穩(wěn)定;連接電路較復(fù)雜。

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