第四章 电容式传感器及其信号调理 4.1 电容式传感器的工作原理 4.2 电容式传感器的传感特性 4.3 电容式传感器的等效电路 4.4 电容式传感器的信号调理 4.5 电容式传感器的典型应用举例4.1 电容式传感器的工作原理4.1.1 传感原理:由绝缘介质分开的两个平行金属板组成的平板电容器,如果不考虑边缘效应,其电容量为 极板面积(m2);极板间距离(m);真空介电常数,介质的相对介电常数。 图4-1 平行板电容器4.1.2 基本结构电容式传感器可分为变间隙式、 变面积式和变介电常数式三种。图4-2 变间隙式电容传感器图4-3变面积式电容传感器示意图图4-4 变介电常数式电容传感器示意图4.2.1 变间隙型电容传感器当r和S为常数,初始极距为d0时4.2 传感特性设动极板2位移 ,参考方向为向上运动,即动极板2上移,动极板2下移, 。则电容量为按泰勒级数展开近似为灵敏度但d0过小,易引起电容器击穿或短路。为此,极板间可采用高介电常数的材料(云母、塑料膜等)作介质。图 放置云母片的电容器差动电容传感器:当动极板移动时,取其电容差值4.2.2 变面积式电容式传感器 当动极板相对于定极板