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德國易福門IFM電容式傳感器*

德國易福門IFM電容式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,。zui常用的是平預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)先進要先進行板型電容器或圓筒型電容器。[1] 
中文名 電容式傳感器 外文名 capacitive type transducer 電容計算公式 εS/d 應(yīng)    用 測量 發(fā)展時間 70年代末 所屬學(xué)科 自動化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?br />典型的德國易福門IFM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預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)先進要先進行非線性補償,。

德國易福門IFM電容式傳感器*
德國易福門IFM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預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)先進要先進行工作的,，德國易福門IFM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,，這也是德國易福門IFM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,。

德國易福門IFM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(dǎo)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。根據(jù)傳感器的工作原理可把電容式傳感器分為變極距型,、變面積型和變介質(zhì)型三種類型,。
根據(jù)傳感器的結(jié)構(gòu)可把電容式傳感器分為三種類型的結(jié)構(gòu)形式。它們又可按位移的形式分為線位移和角位移兩種,，每一種又依據(jù)傳感器極板形狀分成平(圓形)板形和圓柱(圓筒)形,，雖然還有球面形和鋸齒形等其他形狀,，但一般很少用。其中差動式一般優(yōu)于單組(單邊)式傳感器,，它具有靈敏度高,、線性范圍寬、穩(wěn)定性高等特點,。
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,。

德國易福門IFM電容式傳感器*
2)結(jié)構(gòu)簡單德國易福門IFM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，也能對帶磁工作進預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)先進要先進行測量,。
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,。
德國易福門IFM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,，所需輸首*首*首*首*首*首先進入力和輸首*首*首*首*首*首先進入能量極小,，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,，因此允許電路進預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)先進要先進行高倍率放大,，使儀器具有很高的靈敏度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  ～  Ω,。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,。德國易福門IFM電容式傳感器的初始電容量很小,，而連接德國易福門IFM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(dǎo)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