電容式傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單，靈敏度高，溫度穩(wěn)定性好，適應性強，動態(tài)性能好等一系列優(yōu)點，目前在檢測技術(shù)中不僅廣泛應用于位移、振動、角度、加速度等機械量的測量，還可用于液位、壓力、成份含量等熱工方面的測量中。

電容傳感器

電容傳感器，英文名稱為capacitive type transducer，是一種將其他量的變換以電容的變化體現(xiàn)出來的儀器。其主要由上下兩電極、絕緣體、襯底構(gòu)成，在壓力作用下，薄膜產(chǎn)生一定的形變，上 下級間距離發(fā)生變化，導致電容變化，但電容并不隨極間距離的變化而線性變化，其還需測量電路對輸出電容進行一定的非線性補償。2、若電源的容量很小，就會出現(xiàn)很多情況的，所以，供電電源需要有充分的容量。

電容傳感器的分類

電容傳感器按傳感器類型分：

觸摸傳感器：包括顯示器件和輸入器件

運動傳感器：包括加速度計、陀螺儀和磁傳感器

位置傳感器：包括位移傳感器和接近傳感器

其他傳感器：包括壓力傳感器、位移傳感器、液位傳感器

電容傳感器按原理分：

電容式傳感器一般由兩個平行電極構(gòu)成，在其兩個電極之間以空氣作為介質(zhì)，在不考慮邊緣效應的前提下，其電容可表示為C=εS/d，其中，ε表示兩電極間 介質(zhì)(即空氣)的介電常數(shù)，S表示兩電極之間相互覆蓋的面積，d表示兩電極間的距離，電容受這三個參數(shù)影響，任意一參數(shù)的改變就會使得電容得以改變。3、調(diào)頻干擾和靜電干擾都有可能讓直線位移傳感器的電子尺的顯示數(shù)字跳動的。

因 此，電容傳感器分為介質(zhì)變化型(ε的變化因此C的變化)、面積變化型(S的變化因此C的變化)和極距變化型(d的變化因此C的變化)三種。

變面積型電容傳感器

被測量變化導致動極板移動，引起兩極板間有效覆蓋面積S的變化，從而得到電容量的變化。當動極板相對于定極板沿著長度方向平移Δx時，其電容變化量化為

式中，C0=ε0εrba/d,為初始電容；a為極板長度；b為極板寬度；Δx為極板水平位移。可見ΔC與Δx間成線性關(guān)系。

當動極板有一個角位移θ時，與定極板間有效覆蓋面積發(fā)生變化，從而改變了兩極板間的電容量。當θ=0時有

式中，εr為介質(zhì)相對介電常數(shù)；d0為兩極板間的距離；S0為兩極板間初始覆蓋面積。

當θ=0時

傳感器電容量C與角位移θ間成線性關(guān)系。

電容位移傳感器一般用于需要很高的精度的應用環(huán)境。他們被用于測量振動，振蕩，膨脹，位移，撓度和形變等等測量任務。因此，電容式位移傳感器經(jīng)常被用作質(zhì)量保證。

電容位移傳感器特點　　1.旋轉(zhuǎn)軸的徑向跳動，軸向竄動和回轉(zhuǎn)精度；

　　2.往復機構(gòu)的運動特性和重復定位精度；3.正弦波激振和脈激振中振動測量；

　　4.機器零部件相對振動相對變形；

　　5.盤類零件的端面振擺；

　　6.軸承間隙和油膜厚度；

　　7.檢測零部件尺寸和平直度；

　　8.線切割機床電極絲的振動；

　　9.機床主軸熱位移與動態(tài)加載試驗測量；

　　10.也可用于金屬導體之外的絕緣物體（如大理石、塑料、砂輪、玻璃、陶瓷等）的振動、位移測量。