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      具體分析下TURCK電容式傳感器的技術原理
      更新時間:2022-10-25   點擊次數:974次
        TURCK電容式傳感器由上下電極、絕緣體和襯底構成。當薄膜受壓力作用時,薄膜會發生一定的變形,因此,上下電極之間的距離發生一定的變化,從而使電容發生變化。但電容式壓力傳感器的電容與上下電極之間的距離的關系是非線性關系,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。
       
        TURCK電容式傳感器的技術原理:
       
        電容式物位計的電容檢測元件是根據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電極和外電極組成,在兩筒之間充以介電常數為e的電解質時,兩圓筒間的電容量為C=2∏eL/lnD/d,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為內筒電極的直徑;e為中間介質的電介常數。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,結構簡單和靈敏度高,價格便宜等特點的原因之一。
       
        電容式傳感器與電阻式、電感式等傳感器相比有如下一些優點:
       
        (1)高阻抗、小功率,因而所需的輸入力很小,輸人能量也很低。電容式傳感器因帶電極板間靜電引力極小(約幾個10-5 N),因此所需輸入能量極小,所以特別適宜用來解決輸入能量低的測量問題,例如測量極低的壓力、力和很小的加速度、位移等,可以做得很靈敏,分辨力非常高,能感受0.001μm甚至更小的位移。
       
        (2)溫度穩定性好。傳感器的電容值一般與電極材料無關,有利于選擇溫度系數低的材料,又因本身發熱極小,對穩定性影響甚微。
       
        (3)結構簡單,適應性強,待測體是導體或半導體均可,可在惡劣環境中工作。電容式傳感器結構簡單,易于制造,可做得非常小巧,以實現某些特殊的測量;能工作在高低溫、強輻射及強磁場等惡劣的環境中,也能對帶有磁性的工件進行測量。
       
        (4)動態響應好。由于極板間的靜電引力很小,可動部分做得很小很薄,因此其固有頻率很高,動態響應時間短,能在幾兆赫的頻率下工作,特別適合動態測量,如測量振動、瞬時壓力等。
       
        (5)可以實現非接觸測量,具有平均效應。例如非接觸測量回轉軸的振動或偏心、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,可以減小工作表面粗糙等對測量的影響。
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