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　　德国JUMO传感器是以各种类型的电容器作为传感元件，将被测物理量或机械量转换成为电容变化量变化的一种转换装置，实际上就是一个具

有可变参数的电容器。电容式传感器广泛用于位移、角度、振动、速度、压力、成分分析、介质特性等方面的测量。的是平行板型电容器或圆筒型电容器。

　　1)传感器的电容值一般与电极材料无关，这有利于选择温度系数低的材料，又因本身发热极小，影响稳定性甚微。而电阻传感器有

铜损，易发热产生零漂。

　　2)结构简单

　　传感器结构简单，易于制造和保证高的精度，可以做得非常小巧，以实现某些特殊的测量；能工作在高温，强辐射及强磁场等恶劣

的环境中，可以承受很大的温度变化，承受高压力，高冲击，过载等；能测量超高温和低压差，也能对带磁工作进行测量。

　　3)动态响应好

　　传感器由于带电极板间的静电引力很小(约几个10^(-5)N)，需要的作用能量极小，又由于它的可动部分可以做得很小很薄，即质量

很轻，因此其固有频率很高，动态响应时间短，能在几兆赫兹的频率下工作，特别适用于动态测量。又由于其介质损耗小可以用较高频率供

电，因此系统工作频率高。它可用于测量高速变化的参数。

　　4)可以非接触测量且灵敏度高

　　可非接触测量回转轴的振动或偏心率、小型滚珠轴承的径向间隙等。当采用非接触测量时，电容式传感器具有平均效应，可以减小工件表

面粗糙度等对测量的影响。

　　JUMO传感器除了上述的优点外，还因其带电极板间的静电引力很小，所需输入力和输入能量极小，因而可测极低的压力、力和很小的加

速度、位移等，可以做得很灵敏，分辨力高，能感应0.01μm甚至更小的位移。由于其空气等介质损耗小，采用差动结构并接成电桥式时产生的

零残极小，因此允许电路进行高倍率放大，使仪器具有很高的灵敏度。

　　是一种将被测非电量的变化转换为电容量变化的传感器，它结构简单，体积小，分辨率高，具有平均效应，测量精度高，可实现非接触测

量，并能在高温、辐射和强烈振动等恶劣条件下工作，广泛应用于压力、差压、液位、振动、位移、加速度、成分含量等方面的测量。

　　传感器成一个电容器，若忽略其边缘效应，其电容量为

　　式中，ε为电容极板间介质的介质参数，ε=ε0εr,其中ε0 真空介电参数，εr为极板间介质的相对介电常数；S为两平板所覆盖的面

积；d为两平行板之间的距离。

　　由式中可见，当S,d,和ε中任一参数发生变化时，电容量C也随之发生变化，通过测量电路就可以转换为电量输出。因此，电容式传感器可

分为变极距型、变面积型和变介电常数型3种。

　　久茂传感器分为可动极板，一般称为动片和固定极板，当动片因被测量变化引起移动时，就改变了两极板间的距离d，从而使电容量发生

变化。设初始极距为d，则

　　若电容器极板距离由初始值d缩小Δd不是线性关系。但是，若时。则式可以简化为

　　此时，C与Δd近似为线性关系，所以变极距型电容式传感器只有在Δd/d很小时，才有近似的线性关系，一般最大位移应小于间距的1/10。

　　在实际应用中，为了改善非线性、提高灵敏度和减少外界干扰的影响，电容传感器常做成差动形式。

　　变面积型电容传感器

　　被测量变化导致动极板移动，引起两极板间有效覆盖面积S的变化，从而得到电容量的变化。当动极板相对于定极板沿着长度方向平移Δx

时，其电容变化量化为

　　式中，C0=ε0εrba/d,为初始电容；a为极板长度；b为极板宽度；Δx为极板水平位移。可见ΔC与Δx间成线性关系。

　　当动极板有一个角位移θ时，与定极板间有效覆盖面积发生变化，从而改变了两极板间的电容量。当θ=0时有

　　式中，εr为介质相对介电常数；d0为两极板间的距离；S0为两极板间初始覆盖面积。

　　传感器电容量C与角位移θ间成线性关系。

　　变介电常数型电容传感器

　　JUMO传感器的介电常数为ε1，液面高度为h，传感器总高度为H，内筒外径为d，外筒内径为D，此时电容值为