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BALLUFF巴魯夫電容式傳感器BCS002A原裝供應(yīng)

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BALLUFF巴魯夫電容式傳感器BCS002A原裝供應(yīng)

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70年代末以來,,隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了與微型測量儀表封裝在一起的電容式傳感器,。這種新型的傳感器能使分布電容的影響大為減小,使其固有的缺點得到克服,。電容式傳感器是一種用途極廣,,很有發(fā)展?jié)摿Φ膫鞲衅鳌?/span>

典型的電容式傳感器由上下電極、絕緣體和襯底構(gòu)成,。當薄膜受壓力作用時,,薄膜會發(fā)生一定的變形,因此,上下電極之間的距離發(fā)生一定的變化,,從而使電容發(fā)生變化,。但電容式壓力傳感器的電容與上下電極之間的距離的關(guān)系是非線性關(guān)系,因此,,要用具有補償功能的測量電路對輸出電容進行非線性補償,。


原理

電容式傳感器也常常被人們稱為電容式物位計,電容式物位計的電容檢測元件是根據(jù)圓筒形電容器原理進行工作的,,電容器由兩個絕緣的同軸圓柱極板內(nèi)電極和外電極組成,,在兩筒之間充以介電常數(shù)為ε的電解質(zhì)時,兩圓筒間的電容量為式中L為兩筒相互重合部分的長度,;D為外筒電極的直徑,;d為內(nèi)筒電極的直徑;e為中間介質(zhì)的電介常數(shù),。在實際測量中D,、d、e是基本不變的,,故測得C即可知道液位的高低,,這也是電容式傳感器具有使用方便,結(jié)構(gòu)簡單和靈敏度高,,價格便宜等特點的原因之一,。

電容式傳感器是以各種類型的電容器作為傳感元件,由于被測量變化將導致電容器電容量變化,,通過測量電路,,可把電容量的變化轉(zhuǎn)換為電信號輸出。測知電信號的大小,,可判斷被測量的大小,。這就是電容式傳感器的基本工作原理,。

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優(yōu)點:

1)溫度穩(wěn)定性好

電容式傳感器的電容值一般與電極材料無關(guān),,這有利于選擇溫度系數(shù)低的材料,又因本身發(fā)熱極小,,影響穩(wěn)定性甚微,。而電阻傳感器有銅損,易發(fā)熱產(chǎn)生零漂,。

2)結(jié)構(gòu)簡單

電容式傳感器結(jié)構(gòu)簡單,,易于制造和保證高的精度,可以做得非常小巧,,以實現(xiàn)某些特殊的測量,;能工作在高溫,強輻射及強磁場等惡劣的環(huán)境中,可以承受很大的溫度變化,,承受高壓力,,高沖擊,過載等,;能測量超高溫和低壓差,,也能對帶磁工作進行測量。

3)動態(tài)響應(yīng)好

電容式傳感器由于帶電極板間的靜電引力很小(約幾個10^(-5)N),,需要的作用能量極小,,又由于它的可動部分可以做得很小很薄,即質(zhì)量很輕,,因此其固有頻率很高,,動態(tài)響應(yīng)時間短,能在幾兆赫茲的頻率下工作,,特別適用于動態(tài)測量,。又由于其介質(zhì)損耗小可以用較高頻率供電,因此系統(tǒng)工作頻率高,。它可用于測量高速變化的參數(shù),。

4)可以非接觸測量且靈敏度高

可非接觸測量回轉(zhuǎn)軸的振動或偏心率、小型滾珠軸承的徑向間隙等,。當采用非接觸測量時,,電容式傳感器具有平均效應(yīng),可以減小工件表面粗糙度等對測量的影響,。

電容式傳感器除了上述的優(yōu)點外,,還因其帶電極板間的靜電引力很小,所需輸入力和輸入能量極小,,因而可測極低的壓力,、力和很小的加速度、位移等,,可以做得很靈敏,,分辨力高,能感應(yīng)0.01μm甚至更小的位移,。由于其空氣等介質(zhì)損耗小,,采用差動結(jié)構(gòu)并接成電橋式時產(chǎn)生的零殘極小,因此允許電路進行高倍率放大,,使儀器具有很高的靈敏度,。

缺點:

①輸出阻抗高,負載能力差,。

無論何種類型的電容式傳感器,,受電極板幾何尺寸的限制,,其電容量都很小,一般為幾十到幾百皮法(pF),,因此使電容式傳感器的輸出阻抗很高,,可達10 ~ 10Ω。由于輸出阻抗很高,,因而輸出功率小,,負載能力差,易受外界干擾影響而產(chǎn)生不穩(wěn)定現(xiàn)象,,嚴重時甚至無法工作,。

②寄生電容影響大。

電容式傳感器的初始電容量很小,,而連接傳感器和電子線路的引線電纜電容,、電子線路的雜散電容以及電容極板與周圍導體構(gòu)成的電容等寄生電容卻較大。寄生電容的存在不但降低了測量靈敏度,,而且引起非線性輸出,。由于寄生電容是隨機變化的.因而使傳感器處于不穩(wěn)定的工作狀態(tài).影響測量準確度。


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