德国易福门进口IFM电容式传感器*处理

电容式传感器也常常被人们称为电容式物位计，电容式物位计的电容检测元件是根据圆筒形电容器原理进预*要*预*要*预*要*预*要*预*要*预先进要先进行工作的，电容器由两个绝缘的同轴圆柱极板内电极和外电极组成，在两筒之间充以介电常数为e的电解质时，两圆筒间的电容量为C=2∏eL/lnD/d，式中L为两筒相互重合部分的长度;D为外筒电极的直径;d为内筒电极的直径;e为中间介质的电介常数。在实际测量中D、d、e是基本不变的，故测得C即可知道液位的高低，这也是电容式传感器具有使用方便，结构简单和灵敏度高，价格便宜等特点的原因之一。

电容式传感器与电阻式、电感式等传感器相比有如下一些优点：高阻抗、小功率,因而所需的输首*首*首*首*首*首先进入力很小，输人能量也很低。电容式传感器因带电极板 间静电引力极小(约几个10-5 N)，因此所需输首*首*首*首*首*首先进入能量极小，所以特别适宜用来解决输首*首*首*首*首*首先进入能量低的 测量问题，例如测量极低的压力、力和很小的加速度、位移等，可以做得很灵敏,分辨力非常高，能 感受0.001μm甚至更小的位移。

温度稳定性好。传感器的电容值一般与电极材料无关，有利于选择温度系数低的材料， 又因本身发热极小，对稳定性影响甚微。动态响应好。由于极板间的静电引力很小，可动部分做得很小很薄，因此其固有频率很 高，动态响应时间短，能在几兆赫的频率下工作，特别适合动态测量，如测量振动、瞬时压力等。可以实现非接触测量，具有平均效应。例如非接触测量回转轴的振动或偏心、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，可以减小工作表面粗糙 等对测量的影响。

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电容式传感器存在的不足之处如下：输出阻抗高，负载能力差。寄生电容影响大。电容式传感器的初始电容量很小,而传感器的引线电缆电容(lm~2m导线可达800 pF)、测 量电路的杂散电容以及传感器极板与其周围导体构成的电容等"寄生电容"却较大，这一方面降 低了传感器的灵敏度;另一方面这些电容(如电缆电容)常常是随机变化的，将使传感器工作不稳 定，影响测量精度，其变化量甚至超过被测量引起的电容变化量，致使传感器无法工作。因此对 电缆的选择、安装、接法都要有要求。

为减小电缆分布电容影响可将电子线路的前级装在离传感器敏感部分很近的地 方，或采用所谓"双层屏蔽等电位传输技术"又称"驱动电缆"技术这种方法的基本思路 是:连接电缆采用内外双层屏蔽，使内屏蔽层 与被屏蔽的导线电位相同因而两者之间没有容性电流存在这样使引线与内屏蔽之间 的电缆电容不起作用，外屏蔽仍被接地而对外界电场起屏蔽作用，其原理如图5 - 15所示外屏蔽接地后对地之间电容将成为1:1放它也与电容式传感器的电容无关这样无论电缆形状和位置如何变化，都不会对传感器的工作产生影响。

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