电容传感器就是以不同类型的电容器作为传感器的元件,它的结构简单、耐高温、耐辐射、并且有较高的分辨率,被广泛应用在压力、加速度、振动、液位等测量中。随着现代科学技术的迅速发展,电容传感器的种类已经越来越丰富、多样。接下来,就为大家相信介绍一下电容传感器的类型有哪些吧!
电容传感器的类型有哪些?
电容传感器要按其工作原理来划分、而根据传感器的工作原理,可把电容传感器分为变极距型、变面积型和变介质型三种类型。
而根据传感器的结构可把电容传感器分为三种类型的结构形。
它们又可按位移的形分为线位移和角位移两种,每一种又依据传感器极板形状分成平(圆形)板形和圆柱(圆筒)形,同时还有球面形和锯齿形等其他形状,但通常情况下比较少用。其中差动一般优于单组(单边)传感器,它的灵敏度高、线性范围较宽、稳定性较高。
电容传感器的工作原理
电容传感器也经常被人们称为电容物位计,电容物位计的电容检测元件是按照圆筒形电容器原理进行工作的,电容器由两个绝缘的同轴圆柱体极板内电极和外电极组成,在两筒之间充以介电常数为ε的电解质时,两圆筒间的电容量为
中L为两筒相互重合部分的长度;D为外筒电极的直径;d为内筒电极的直径;e为正中间介质的电介常数。在实际上精确测量中D、d、e是主要不变的,故测得C即可知道液位的高低,这也是电容传感器具备使用方便,结构简易和灵敏度高,价格便宜等特征的原因之一。
电容传感器是以各种类型的电容器作为传感元件,因为被精确测量变化将导致电容器电容量变化,根据精确测量电路,可把电容量的变化转换为电信号输出。测知电信号的大小,可分辨被精确测量的大小。这就是电容传感器的主要工作原理。
电容传感器优点有哪些?
1、温度可靠性好
电容传感器的电容值通常与电极材料无关,这有益于选择温度系数低的材料,又因自身发热极小,影响可靠性甚微。而电阻传感器有铜损,易发热产生零漂。
2、动态响应好
电容传感器因为带电极板间的静电引力很小(约几个10^(-5)N),需要的作用能量极小,又因为它的可动部分还可以做得很小很薄,即质量很轻,因而其固有频率很高,动态响应时间短,能在几兆赫兹的频率下工作,特别适用于动态精确测量。又因为其介质损耗小可以用较高频率供电,因而系统输出功率高。它可用来精确测量高速变化的参数。
3、结构简易
电容传感器结构简易,便于制造和保证高的精度,还可以做得非常小巧,以完成某些特殊的精确测量;能工作在高温,强辐射及强磁场等恶劣的环境中,还可以承载很大的温度变化,承载高压力,高冲击,过载等;能精确测量超高温和低压差,也能对带磁工作进行精确测量。
4、还可以非接触测量且灵敏度高
可非接触测量回转轴的振动或偏心率、小型滚珠轴承的径向间隙等。当选用非接触测量时,电容传感器具备平均效应,还可以减小工件表面粗糙度等对精确测量的影响。
电容传感器的类型有哪些?在您看完本文以后,相信您对于电容传感器也能够有一个更加全面的认识了!目前,电容传感器的重要性和实用性越来越大,众多行业领域场景中都有与其相关的应用场景。而伴随着传感器技术的革新发展,未来,市场上也将会出现越来越受欢迎的电容传感器!