电容式传感器工作原理

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电容式传感器工作原理如下：

电容式传感器也常常被人们称为电容式物位计，电容式物位计的电容检测元件是根据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式中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为中间介质的电介常数。在实际测量中D、d、e是基本不变的，故测得C即可知道液位的高低，这也是电容式传感器具有使用方便，结构简单和灵敏度高，价格便宜等特点的原因之一。

电容式传感器是以各种类型的电容器作为传感元件，由于被测量变化将导致电容器电容量变化，通过测量电路，可把电容量的变化转换为电信号输出。测知电信号的大小，可判断被测量的大小。这就是电容式传感器的基本工作原理。

电容式传感器的简介

电容式传感器一般采用圆形金属薄膜或镀金属薄膜作为电容器的一个电极。电容式压力传感器属于极距变化型电容式传感器，可分为单电容式压力传感器和差动电容式压力传感器。

单电容传感器

它由圆形薄膜与固定电极构成。膜片可用塑料镀金属层的方法制成。这种型式适于测量低压，并有较高过载能力。还可以采用带活塞动极膜片制成测量高压的单电容式压力传感器。这种型式可减小膜片的直接受压面积，以便采用较薄的膜片提高灵敏度。

它还与各种补偿和保护部以及放大电路整体封装在一起，以便提高抗干扰能力。这种传感器适于测量动态高压和对飞行器进行遥测。单电容式压力传感器还有传声器式（即话筒式）和听诊器式等型式。

差动电容传感器

它的受压膜片电极位于两个固定电极之间，构成两个电容器。

电容式传感器是一种转换器件，它以各种类型的电容器为传感元件，将被测物理量或力学量转变为电容的变化。其实就是一个参数可变的电容器。我们来看看电容式传感器的优势。电容式传感器是一种转换器件，它以各种类型的电容器为传感元件，将被测物理量或力学量转变为电容的变化。其实就是一个参数可变的电容器。1.良好的温度稳定性电容传感器的电容值一般与电极材料无关，有利于选择温度系数低的材料，并且由于其发热极小，对稳定性影响不大。但电阻传感器有铜损，容易因发热产生零点漂移。2、结构简单电感式传感器结构简单，*容易，精度高，可以做得很小，实现一些特殊的测量。能在高温、强辐射、强磁场等恶劣环境下工作，能承受巨大的温度变化、高压、高冲击、过载等。可以测量超高温低压差，也可以测量磁功。3.良好的动态响应。由于带电极板间的静电引力很小(约几个10(-5)N)，电感式传感器的作用能量极小，又由于其可动部分可以做得很小很薄，即质量很轻，所以其固有频率很高，动态响应时间短，可以工作在几兆赫的频率，特别适合动态测量。由于其介质损耗低，能以较高的频率供电，所以系统的工作频率高。可用于测量高速变化的参数。4.非接触测量和高灵敏度。转轴的振动或偏心以及小滚珠轴承的径向游隙可以用非接触方式测量。采用非接触测量时，电容传感器具有平均效应，可以减小工件表面粗糙度对测量的影响。

电容式传感器本身是一种将其他量的变换以电容的变化体现出来的仪器。它的主要结构由上下两电极、绝缘体、衬底构成。一般情况下电容式传感器可分为变面积型传感器、变极距型传感器、变介质型传感器。每种类型作用不相同，使用方法也不同。极距变化型一般用来测量微小的极距变化。面积变化型一般用于测量角位移或较大的线位移。介质变化型常用于物位测量和各种介质的温度、密度、湿度的测定。

电容式传感器原理及其优点

电容式传感器优点

1、高阻抗、小功率,因而所需的输入力很小，输人能量也很低。电容式传感器因带电极板 间静电引力极小(约几个10-5N)，因此所需输入能量极小，所以特别适宜用来解决输入能量低的测量问题，例如测量极低的压力、力和很小的加速度、位移等，可以做得很灵敏,分辨力非常髙，能感受0.001um甚至更小的位移。

2、温度稳定性好。传感器的电容值一般与电极材料无关，有利于选择温度系数低的材料，又因本身发热极小，对稳定性影响甚微。

3、结构简单，适应性强，待测体是导体或半导体均可,可在恶劣环境中工作。电容式传感器结构简单,易于*,可做得非常小巧，以实现某些特殊的测量;能工作在高低温、强辐射及强磁场等恶劣的环境中，也能对带有磁性的工件进行测量。

4、动态响应好。由于极板间的静电引力很小，可动部分做得很小很薄，因此其固有频率很高，动态响应时间短，能在几兆赫的频率下工作，特别适合动态测量，如测量振动、瞬时压力等。

5、可以实现非接触测量，具有平均效应。例如非接触测量回转轴的振动或偏心、小型滚珠 轴承的径向间隙等。当采用非接触测量时,电容式传感器具有平均效应，可以减小工作表面粗糙 等对测量的影响。

电容式传感器工作原理

电容式传感器的核心部分就是具有可变参数的电容器。若忽略边缘效应，平板电容器的电容C=εA/δ，式中ε为极间介质的介电常数，A为两电极互相覆盖的有效面积,δ为两电极之间的距离。δ、A、ε三个参数中任一个的变化都将引起电容量变化，如果保持其中两个不变，而仅仅改变其中一个参数，就可以把该参数的变化转换为电容量的变化，通过测量电路就可以转化为电量输出。

总结：电容式传感器是比较常见的一种小型电子仪器，它的用途广泛、作用大。而且因为它的功率小，比起大功率仪器很有优势，所以更多的人在仪器的选择上肯定会选择功率小，作用同样的电容式传感器。电容式传感器的的使用上也十分稳定，不易发热，同时工作时频率很高。总之电容式传感器的作用大而且优点同样很多。

电容式传感器是一种把被测的机械量转换为电容量变化的传感器。它的敏感部分就是具有可变参数的电容器。电容式传感器可分为极距变化型、面积变化型、介质变化型三类。极距变化型一般用来测量微小的线位移或由于力、压力、振动等引起的极距变化。面积变化型一般用于测量角位移或较大的线位移。介质变化型常用于物位测量和各种介质的温度、密度、湿度的测定。
电容式传感器的电容检测元件是根据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极板内电极和外电极组成，在两筒之间充以介电常数为e的电解质时，两圆筒间的电容量为C=2∏eL/lnD/d，式中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为中间介质的电介常数。在实际测量中D、d、e是基本不变的，所以电容式传感器具有使用方便，结构简单和灵敏度高等特点。

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