电容式传感器,电容器的组成面积有什么作用?

  • 藤仓自动化
  • 2020-12-20 23:32

电容式传感器电容器就是由两个相互不导通的金属板组成,两金属板称为电容器的极板,电容器极板之间有绝缘材料充填,也可以是空气。电容式传感器电容器的容量等于绝缘材料的介电常数乘以电容器极板的面积,再除于两极板之间的距离。当电容器两极板之间的面积或距离可受控时,即可制成电容式检测元件。电容器容量的改变有变面积式和变距离式两种,其中可以受控的电容器极板称为动片,而固定不变的称为定片。


对于变面积的电容器,有旋转式和非旋转式两种,旋转式变面积的电容器是受外界作用后,电容器的动片发生旋转,相对与电容器的定片,电容器的面积发生变化,而非旋转式的电容器一般是电容器的介电介质位置发生变化,导致电容器的容量变化;对于变距离的电容器同样是电容器的动片和定片组成,目前已被大量使用的电容式差压变送器就是典型的变距离电容器,当外界作用使电容器的动片位置发生移动时,动片相对一个定片的距离缩短,电容器的容量增大,而对另一个定片的距离增大,电容器的容量减少。


由于电容式传感器电容器容量的改变具有非线性特性,一般都是采用双电容器组成的差动电容器来达到线性化。可变容量的电容器仅仅是一个检测元件,只有与与之配合的电路,完成从检测到对应的电信号的输出才是一个真正的传感器,配合电容器容量变化的转换电路是振荡器或脉冲调宽电路,通过电容器容量的变化来改变振荡的频率或脉冲的占空比,后续电路将变化的频率或脉冲占空比转换成对应的直流电平,通过对直流电平的放大并转变成4-20mA的标准电流信号输出。


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