差动式电容传感器:差动式电容传感器优点

2021/11/11 04:25 · 传感器知识资讯 ·  · 差动式电容传感器:差动式电容传感器优点已关闭评论
摘要:

差动式电容传感器:差动式电容传感器优点差动式电容传感器优点:1、差动电传感器采用差动连接,能够在机械位移很小时,输出电变化内量与机械线位移容有很好的线性关系,精度很高。2、由于电容极板间一般都是无机物,如空气、石英等材料,不易受到强磁场干扰,稳定性好。3、对

差动式电容传感器:差动式电容传感器优点

差动式电容传感器优点:
1、差动电传感器采用差动连接,能够在机械位移很小时,输出电变化内量与机械线位移容有很好的线性关系,精度很高。
2、由于电容极板间一般都是无机物,如空气、石英等材料,不易受到强磁场干扰,稳定性好。
3、对于环境干扰,电磁吸引力、静电引力有一定的补偿作用,还能改善特性曲线的线性度。
4、差动式电容传感器的灵敏度比单极式提高一倍,而且非线性也大为减小,同时还能减小静电引力给测量带来的影响,并能有效地改善由于温度等环境影响所造成的误差。
扩展资料:
1、差动式电容传感器的结构
固定极板与水平仪底座和测量平面固定在一起,动极板由悬丝悬挂,当被测平面有一定倾角时,由于重力作用,动极板始终保持竖直状态,与一固定极板的极距减小,而与另一极板极距增大,形成差动输出,由于所测倾角变化极小,可认为动极板与固定极板始终平行。
2、差动式电容传感器的主要用途
差动式电容传感器可用来测量直线位移、角位移、振动振幅。尤其适合测温、高频振动振幅、精密轴系回转精度、加速度等机械量。还可用来测量压力、差压力、液位、料面、粮食中的水分含量、非金属材料的涂层、油膜厚度、测量电介质的湿度、密度、厚度等。
在小位移,荷重及振动测量方面有广泛的应用。

1、差动电容传感器之所以采用差动连接,是因为在机械位移很小时,输出电容变化量与机械线位移有很好的线性关系,精度很高。
2、由于电容极板间一般都是无机物,如空气、石英等材料,不易受到强磁场干扰,稳定性好。

为了提高传感器的灵敏度,所以传感器多做成差动形式。
差动电感传感器:对于环境干扰,电磁吸引力、静电引力有一定的补偿作用,还能改善特性曲线的线性度。
差动式电容传感器:差动式电容传感器优点  第1张

差动式电容传感器:差动电容传感器的构造与普通电容器的构造有何区别?它有哪些优点?

电容式电感器的电容量 与真空介电常数 、极板间介质的相对介电常数 、极板有效面积 以及极板间的距离 有关,即

极板间介质的相对介电常数 、极板有效面积 以及极板间的距离 三个参数中任意一个发生变化时,会引起电容量的变化,可以通过测量电路转化为电量输出获得变化情况。因此电容式传感器可以分为变极距型、变面积型和变介质型。
题主问到的差动式电容传感器就属于变极距型电容式传感器的一种,题主所提到的普通电容器应该指的是单极式变极距型电容式传感器。
单极式变极距型电容式传感器图1 变极距型电容式传感器原理图
如上图所示,当相对介电常数 、极板有效面积 为常数,初始极距为 ,则初始电容量 为

当动极板因被测量变化而向上移动减少距离为 时,电容量增大量为 ,则有
,电容相对变化量为
如果满足 ,则可经级数展开成

简化高次项后可以得到近似的线性关系和灵敏度 为

如果考虑线性项及二次项,则

则相对非线性误差为
变极距型差动式电容式传感器图2 变极距型差动式电容式传感器原理图
如上图所示,调整为差动式结构后,动极板位于两个定极板中间。初始位置时 ,即两边初始电容相等。当中间的动极板向上有位移 时,两边极距为 , ,则电容总的相对变化量为
灵敏度 为
相对非线性误差为
优点
由上式对比可以得知,差动式结构比普通单极式电容传感器灵敏度提高一倍,非线性误差极大减小。由于结构上的对称性,差动式结构还可以有效补偿温度变化所造成的测量误差。
以上。
尾声
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差动式电容传感器:差动式电容传感器优点  第2张

差动式电容传感器:差动电容式压力传感器应用及工作原理分别是什么

随着中国工业快速的发展,使得各行业都在迅速发展中。而电容式压力传感器就是发展其中之一。今天传感器那些事介绍差动电容式压力传感器应用的相关内容,我们一起来了解一下吧。
差动电容式压力传感器应用
  电容式压力传感器分类、工作原理及用途
  电容式压力传感器分类
  1、单电容式压力传感器
  它由圆形薄膜与固定电极构成。薄膜在压力的作用下变形,从而改变电容器的容量,其灵敏度大致与薄膜的面积和压力成正比而与薄膜的张力和薄膜到固定电极的距离成反比。另一种型式的固定电极取凹形球面状,膜片为周边固定的张紧平面,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。
  2、差动电容式压力传感器
  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。在压力的作用下一个电容器的容量增大而另一个则相应减小,测量结果由差动式电路输出。它的固定电极是在凹曲的玻璃表面上镀金属层而制成。过载时膜片受到凹面的保护而不致破裂。差动电容式压力传感器比单电容式的灵敏度高、线性度好,但加工较困难(特别是难以保证对称性),而且不能实现对被测气体或液体的隔离,因此不宜于工作在有腐蚀性或杂质的流体中。
  差动电容式压力传感器为什么会提高灵敏度
  差动电容式压力传感器在检测压力时,因压力的作用使检测电容的动片发生位置变化,当其中一个电容的容量变小时,另一个电容的容量就会变大,这就相当于有两倍的变化量,其灵敏度当然就会提高。同时,对于电容式压力传感器的检测电容变化时,它的变化过程是非线性的,而采用差动电容时,对应的非线性变化互补就变成了线性变化。因此,差动电容式压力传感器不仅其灵敏度高,线性都也高。
差动电容式压力传感器应用
  差动式电容传感器有什么缺点?
  差动式电容传感器有的缺点:
  (1)输出阻抗高,负载能力差。
  (2)寄生电容影响大。
  通过以上传感器那些事的介绍我们了解了差动电容式压力传感器应用的相关内容。电容式压力传感器具有体积小,结构简单,灵敏度高等特点。希望大家看到这篇文章的时候能够对电容式压力传感器有一定的了解。

差动式电容传感器:差动电容式角度传感器

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54
)发明名称
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差动电容式角度传感器
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57
)摘要
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一种线性度好、精密度好、抗电磁干
扰能力强、温漂小、可靠性高的差动电容式
角度传感器,它有一个机壳,其在机壳的中
部上、下位置设置有轴承,通过轴承安装有
转轴,在转轴上连接有若干个以转轴为中心
且横向或纵向分层布置的动极板,在机体底
部固定有绝缘垫板,在绝缘垫板上固定有若
干个与动极板对应的静极板,所说的静极板
由两组彼此交错相隔的静极板组构成,通过
每组静极板组分别引出正、负极引线,所说
?

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