電容式傳感器常用的測(cè)量電路

時(shí)間：2015-04-15作者：上海三杰儀器儀表有限公司瀏覽：46

電容式傳感器的測(cè)量電路就是將電容式傳感器看成一個(gè)電容并轉(zhuǎn)換成電壓或其他電量的電路。因此，常用的測(cè)量電路主要有橋式電路、調(diào)頻電路、脈沖寬度制電路、運(yùn)算放大器電路、二極管雙T形交流電橋和環(huán)行二極管充放電法等。  

調(diào)頻電路實(shí)際是把電容式傳感器作為振蕩器諧振回路的一部分,當(dāng)輸入量導(dǎo)致電容量發(fā)生變化時(shí)，振蕩器的振蕩頻率就發(fā)生變化。雖然可將頻率作為測(cè)量系統(tǒng)的輸出 量，用以判斷被測(cè)非電量的大小，但此時(shí)系統(tǒng)是非線性的，不易校正，因此得加入鑒頻器，將頻率的變化轉(zhuǎn)換為電壓振幅的變化，經(jīng)過放大就可以用儀器指示或記錄 儀記錄下來。  

在實(shí)際應(yīng)用中，常采用差動(dòng)式結(jié)構(gòu)，既使靈敏度提高1倍，又使非線性誤差大大降低，抗干擾能力增強(qiáng)。電容式傳感器可用來測(cè)量直線位移、角位移、振動(dòng)振幅(測(cè) 至0.05μm的微小振幅)，尤其適合測(cè)量高頻振動(dòng)振幅、精密軸系回轉(zhuǎn)精度、加速度等機(jī)械量，還可用來測(cè)量壓力、差壓力、液位、料面、糧食中的水分含量、 非金屬材料的涂層、油膜厚度、測(cè)量電介質(zhì)的濕度、密度、厚度等。在自動(dòng)檢測(cè)和控制系統(tǒng)中也常常用來作為位置信號(hào)發(fā)生器。  

從能量轉(zhuǎn)換的角度而言，電容變換器為無源變換器，需要將所測(cè)的力學(xué)量轉(zhuǎn)換成電壓或電流后進(jìn)行放大和處理。力學(xué)量中的線位移、角位移、間隔、距離、厚度、拉 伸、壓縮、膨脹、變形等無不與長(zhǎng)度有著密切聯(lián)系的量；這些量又都是通過長(zhǎng)度或者長(zhǎng)度比值進(jìn)行測(cè)量的量，而其測(cè)量方法的相互關(guān)系也很密切。

另外，在有些條件下，這些力學(xué)量變化相當(dāng)緩慢，而且變化范圍較小，如果要求測(cè)量較小距離或位移時(shí)要有較高的分辨率，其他傳感器很難做到實(shí)現(xiàn)高分辨率要求， 在精密測(cè)量中所普遍使用的差動(dòng)變壓器傳感器的分辨率僅達(dá)到1～5μm數(shù)量級(jí)；而有一種電容測(cè)微儀，他的分辨率為0.01μm，比前者提高了兩個(gè)數(shù)量級(jí)，較 大量程為100±5μm，因此他在精密小位移測(cè)量中受到青睞。
上海三杰儀器儀表有限公司專注于傳感器 變送器 壓力變送器 差壓變送器 液位變送器 雙法蘭液位變送器等

• 詞條

  詞條說明

• 關(guān)于變送器的一些問題

  1、壓力變送器需要測(cè)量多大壓力：在操作之前就應(yīng)該確定系統(tǒng)中要測(cè)量壓力的較大值，一般需要選擇一個(gè)具有比較大值還要大1.5倍左右的壓力量程的變送器。 這主要是在許多系統(tǒng)中，尤其是水壓測(cè)量和加工處理中，有峰值和持續(xù)不規(guī)則的上下波動(dòng)，這種瞬間的峰值能破壞壓力傳感器，持續(xù)的高壓力值或稍微**出變送器的標(biāo)定較大值會(huì)縮短傳感器的壽命，然而，由于這樣做會(huì)精度下降。于是，可以用一個(gè)緩沖器來降低壓力毛刺，但這樣會(huì)降低傳

• 液位變送器的組成及工作原理

  1、浮球式液位變送器由磁性浮球磁性浮球、測(cè)量導(dǎo)管、信號(hào)單元、電子單元、、 測(cè)量導(dǎo)管、信號(hào)單元、電子單元、接線盒接線盒及安裝件組成。及安裝件組成。一般磁性浮球的比重小于0.5，可漂于液面之上并沿測(cè)量導(dǎo)管上下移動(dòng)。導(dǎo)管內(nèi)裝 有測(cè)量元件，它可以在外磁作用下將被測(cè)液位信號(hào)轉(zhuǎn)換成正比于液位變化的電阻信號(hào)，并將電子單元轉(zhuǎn)換成4～20mA或其它標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出。該變送器為模塊電 路，投入式液位變送器具有耐酸、防潮、

• 壓力變送器使用時(shí)各部件的設(shè)置

  壓力變送器的模擬輸入板的調(diào)節(jié) A／D采集卡是把模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量的接口卡，應(yīng)用中采用了ACL一8316板，它的分辨率16bit，輸出量程±5V、±10V，精度0．1，采集速率100KHz。 D／A卡是把數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量的輸出接口卡，應(yīng)用中采用了PCL一727，該卡是12bit的模擬量輸出，輸出電壓范圍0～10V、士5V等，輸出精度±1SB，16通道輸出，該卡還有16路的I／O輸入輸出供控制應(yīng)用。

• 電容式傳感器的工作原理

  電容式傳感器也常常被人們稱為電容式物位計(jì)，電容式物位計(jì)的電容檢測(cè)元件是根據(jù)圓筒形電容器原理進(jìn)行工作的，電容器由兩個(gè)絕緣的同軸圓柱較板內(nèi)電極和外電極組成，在兩筒之間充以介電常數(shù)為e的電解質(zhì)時(shí)，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(zhǎng)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(shí)際測(cè)量中D、d、e是基本不變的，故測(cè)得C即可知道液位的高低，這也