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東莞市廣聯(lián)自動化科技有限公司
主營產(chǎn)品： HYDAC壓力開關,BURKERT電磁閥,WAUKEE流量計,ATOS油泵,德國REXROTH電磁換向閥,，BERNSTEIN傳感器 |
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2024-10-21 閱讀(210)
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德國JUMO傳感器是以各種類型的電容器作為傳感元件,，將被測物理量或機械量轉(zhuǎn)換成為電容變化量變化的一種轉(zhuǎn)換裝置，實際上就是一個具
有可變參數(shù)的電容器,。電容式傳感器廣泛用于位移,、角度、振動,、速度,、壓力、成分分析,、介質(zhì)特性等方面的測量,。的是平行板型電容器或圓筒型電容器。
1)傳感器的電容值一般與電極材料無關,，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)構簡單
傳感器結(jié)構簡單,，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)響應好
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，可以減小工件表
面粗糙度等對測量的影響,。
JUMO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,。
是一種將被測非電量的變化轉(zhuǎn)換為電容量變化的傳感器，它結(jié)構簡單,，體積小,，分辨率高，具有平均效應,，測量精度高,，可實現(xiàn)非接觸測
量,，并能在高溫、輻射和強烈振動等惡劣條件下工作,，廣泛應用于壓力,、差壓、液位,、振動,、位移、加速度,、成分含量等方面的測量,。
傳感器成一個電容器，若忽略其邊緣效應,，其電容量為
式中,，ε為電容極板間介質(zhì)的介質(zhì)參數(shù)，ε=ε0εr,其中ε0 真空介電參數(shù),，εr為極板間介質(zhì)的相對介電常數(shù),；S為兩平板所覆蓋的面
積；d為兩平行板之間的距離,。
由式中可見,，當S,d,和ε中任一參數(shù)發(fā)生變化時，電容量C也隨之發(fā)生變化,，通過測量電路就可以轉(zhuǎn)換為電量輸出,。因此，電容式傳感器可
分為變極距型,、變面積型和變介電常數(shù)型3種,。
久茂傳感器分為可動極板，一般稱為動片和固定極板,，當動片因被測量變化引起移動時,，就改變了兩極板間的距離d，從而使電容量發(fā)生
變化,。設初始極距為d,，則
若電容器極板距離由初始值d縮小Δd不是線性關系。但是,，若時,。則式可以簡化為
此時，C與Δd近似為線性關系,，所以變極距型電容式傳感器只有在Δd/d很小時,，才有近似的線性關系，一般最大位移應小于間距的1/10,。
在實際應用中,，為了改善非線性,、提高靈敏度和減少外界干擾的影響，電容傳感器常做成差動形式,。
變面積型電容傳感器
被測量變化導致動極板移動,，引起兩極板間有效覆蓋面積S的變化，從而得到電容量的變化,。當動極板相對于定極板沿著長度方向平移Δx
時,，其電容變化量化為
式中，C0=ε0εrba/d,為初始電容,；a為極板長度,；b為極板寬度；Δx為極板水平位移,。可見ΔC與Δx間成線性關系,。
當動極板有一個角位移θ時,，與定極板間有效覆蓋面積發(fā)生變化，從而改變了兩極板間的電容量,。當θ=0時有
式中,，εr為介質(zhì)相對介電常數(shù)；d0為兩極板間的距離,；S0為兩極板間初始覆蓋面積,。
傳感器電容量C與角位移θ間成線性關系。
變介電常數(shù)型電容傳感器
JUMO傳感器的介電常數(shù)為ε1,，液面高度為h,，傳感器總高度為H，內(nèi)筒外徑為d,，外筒內(nèi)徑為D,，此時電容值為
