傳感器的優(yōu)點有哪些,？

　　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換成為電容變化量變化的一種轉換裝置,，實際上就是一個具有可變參數的電容器,。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)熱產生零漂,。

　　2)結構簡單

　　傳感器結構簡單,，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。又由于其介質損耗小可以用較高頻率供電,，因此系統工作頻率高,。它可用于測量高速變化的參數。

　　4)可以非接觸測量且靈敏度高

　　可非接觸測量回轉軸的振動或偏心率,、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,。

　　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,。由于其空氣等介質損耗小,，采用差動結構并接成電橋式時產生的零殘極小，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換為電容量變化的傳感器，它結構簡單,，體積小,，分辨率高，具有平均效應,，測量精度高,，可實現非接觸測量，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為電容極板間介質的介質參數,，ε=ε0εr,其中ε0 真空介電參數,，εr為極板間介質的相對介電常數；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型3種。

　　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?？梢姦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為介質相對介電常數,；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,。

　　變介電常數型電容傳感器

　　傳感器的介電常數為ε1,，液面高度為h，傳感器總高度為H,，內筒外徑為d,，外筒內徑為D,，此時電容值為