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電容傳感器是一種通過簡(jiǎn)單的機(jī)械結(jié)構(gòu)就能實(shí)現(xiàn)低功耗、良好的動(dòng)態(tài)性能以及非接觸式測(cè)量等特點(diǎn)的傳感器。電容傳感器能有效檢測(cè)到微米級(jí)的位移變化,具有非常高的精度,應(yīng)用前景廣泛。目前主要廣泛應(yīng)用于di震災(zāi)害監(jiān)測(cè)、航空航天及工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)微小位移、液位、壓力、重力等參數(shù)的測(cè)量。能工作在高低溫、強(qiáng)輻射及強(qiáng)磁場(chǎng)等惡劣的環(huán)境中,也能對(duì)帶有磁性的工件進(jìn)行測(cè)量。
電容位移傳感器,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(jí)間距離發(fā)生變化,導(dǎo)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(cè)量電路對(duì)輸出電容進(jìn)行一定的非線性補(bǔ)償。但是位移激光傳感器可以運(yùn)用于各種物體位移、厚度、振動(dòng)、間隔、直徑等精密的幾何丈量。
電容式加速度傳感器又稱變電容式加速度傳感器,它的結(jié)構(gòu)原理如下圖所示,一個(gè)質(zhì)量塊固定在彈性梁的中間,質(zhì)量塊的上端面是一個(gè)活動(dòng)電極,它與上固定電極組成一個(gè)電容器C1;質(zhì)量塊的下端面也是一個(gè)活動(dòng)電極,它與下固定電極組成另一個(gè)電容器C2。
當(dāng)被測(cè)物的振動(dòng)導(dǎo)致與其固連的傳感器基座振動(dòng)時(shí),質(zhì)量塊將由于慣性而保持靜止,因此上、下固定電極與質(zhì)量塊之間將會(huì)產(chǎn)生相對(duì)位移。這使得電容C1、C2的值一個(gè)變大、另一個(gè)變小,從而形成一個(gè)與加速度大小成正比的差動(dòng)輸出信號(hào)。
通過測(cè)量時(shí)間,就可以高度精準(zhǔn)地確定這個(gè)距離。由于輸出信號(hào)是一個(gè)真正的絕dui值,而不是比例的或放大處理的信號(hào),所以不存在信號(hào)漂移或變值的情況,更無需定期重標(biāo)。
磁致伸縮位移傳感器是根據(jù)磁致伸縮原理制造的高的精度、長(zhǎng)行程位置測(cè)量的位移傳感器。它采用非接觸的測(cè)量方式,由于測(cè)量用的活動(dòng)磁環(huán)和傳感器自身并無直接接觸,不至于被摩擦、磨損,因而其使用壽命長(zhǎng)、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng),可靠性高,安全性好,便于系統(tǒng)自動(dòng)化工作,即使在惡劣的工業(yè)環(huán)境下,也能正常工作。電容傳感器能有效檢測(cè)到微米級(jí)的位移變化,具有非常高的精度,應(yīng)用前景廣泛。此外,它還能承受高溫、高壓和強(qiáng)振動(dòng),現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于機(jī)械位移的測(cè)量、控制中。