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2024/12/16 10:21:00易福门IFM电容式传感器的工作原理主要是基于电容的变化来检测目标物体或测量物理量,以下是具体介绍:
基本原理
电容式传感器以电容器作为传感元件,当被测量发生变化时,会导致电容器的电容量改变,再通过测量电路将电容量的变化转换为电信号输出,从而测知被测量的大小.
易福门IFM电容式传感器构成及原理
典型的 IFM 电容式传感器由上下电极、绝缘体和衬底构成,其电极形成电容的两个极板。根据电容器的基本公式 (其中为电容,为介电常数,为极板面积,为极板间距),当被测量使得、或发生变化时,电容就会相应改变.
变极距型:当薄膜受压力等作用时,薄膜会发生变形,导致上下电极之间的距离发生变化,从而使电容改变。不过,这种类型的电容与极距之间呈非线性关系,通常需要具有补偿功能的测量电路对输出电容进行非线性补偿1.
变面积型:通过改变极板的有效面积来使电容发生变化。例如,当可动极板发生位移时,与固定极板之间的重叠面积改变,进而引起电容值的改变,且电容变化与位移呈线性关系.
变介质型:当极板间的介质发生变化,即介电常数改变时,电容也会随之改变。比如在测量液位时,随着液位的升降,极板间的介质种类或比例发生变化,导致介电常数改变,从而使电容值发生相应的变化.
易福门IFM电容式传感器检测原理
单极板电容检测:易福门的一些电容式传感器采用单极板电容检测方式,以大地作为参考极板,传感器极板与周围环境构成电容器。当有物体靠近传感器极板时,会改变极板间的电场分布,从而使电容发生变化,传感器检测到这种电容变化并输出相应的信号.
双极板电容检测:由两个绝缘的同轴圆柱极板内电极和外电极组成电容器,在两筒之间充以介电常数为的电解质。当液位等物理量变化时,会导板间的介质高度、介电常数等因素改变,进而使电容值发生变化,通过测量电容即可知道液位等物理量的高低.
易福门IFM电容式传感器信号转换与处理
电容式传感器的电容变化量通常很小,需要通过特定的测量电路将其转换为可测量的电信号,如电压、电流等。常见的测量电路有调频电路、运算放大器式电路、二极管双 T 形交流电桥、脉冲宽度调制电路等。这些电路将电容的变化转换为相应的电信号变化后,再进行放大、滤波等处理,以提高信号的质量和稳定性,最后输出给后续的控制或显示设备.