电容传感器温度传感器的类别及基本原理

以电力电容器为光敏电阻器，将机械设备偏移量变换为容量转变 的感应器称之为电容传感器感应器。电容传感器的类型许多，常应用变极距式电容传感器和变面式电容传感器开展位移测量。

(1).变极距式电容传感器

图2是气体物质变极距式电容传感器的工作中电路原理图。图上一个电极板固定不动不会改变，称之为固定不动极片，另一极片间间距d回应转变 ，进而造成容量的转变。因而，只需测到容量的变化量⊿C，便能测得极片间隔变化量，即动极片的偏移量⊿d。

变极距电容传感器的原始电容器Co可由下式表述，即



式中：ε——真空泵相对介电常数（8.85×10-12F/m）
A——极片总面积（m2）
do——极片间隔原始间距（m）
感应器的这个变动关联呈离散系统，如图所示3所显示。

当极片原始间距由do降低⊿d时，则容量相对应提升⊿C，即


电容器相对性变化量⊿C/Co为



因为，在具体应用常常选用类似线形解决，即



这时发生的相对性离散系统偏差γo为

这类解决的結果，促使感应器的相对性离散系统偏差扩大，如图4所式。

为改进这类状况，可选用差动保护变极距式电容传感器，这类感应器的构造，如图所示5所显示。它有三个极片，在其中2个固定不变，仅有正中间极片可造成挪动。当正中间主题活动极片处在平衡位置时，即d1=d2=do，则C1=C2=Co，假如主题活动极片往右边挪动⊿d,则d1=do-⊿d,d2=do ⊿d,选用以上同样的类似线形解决方式，可获得感应器电容器总的相应转变 ，为

感应器的相对性离散系统偏差γo为
可以看出，变极距式电容传感器改为差动保护以后，不仅离散系统偏差大大的减少，并且敏感度也增强了一倍。

(2).变总面积式电容传感器

图6是变总面积式电容传感器结构示意图，它由两种电级组成，在其中一个为固定不动极片，另一个为可动极片，两方面板均成半圆型。假设极片间的物质不会改变（即电解介质参量不会改变），当两方面板彻底重合时，其容量为

Co=⊿A/d

当动极片绕轴旋转一个α角时，两方面板的相匹配总面积要减少⊿A，则感应器的容量就需要减少⊿C。如果我们把这类容量的变动根据耦合电路或其他控制回路方式检查出去，就保持了角速度转换成为电能的电测转换。

电容传感器角位移传感器的位移测量范畴在1um—10mm中间，变极距式电容传感器的测量精度约为2%。变总面积式电容传感器的测量精度较高，其屏幕分辨率可以达到0.3um。

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