70年代末以来,跟着集成电路技能的开展,呈现了与微型测量仪封装在一起的电容式传感器。这种新式的传感器能使分布电容的影响大为减小,使其固有的缺陷得到战胜。电容式传感器是一种用处极广,很有开展潜力的传感器。
电容式传感器也常常被大家称为电容式物位计, 电容式物位计的电容检查元件是依据圆筒形电容器原理进行作业的,电容器由两个绝缘的同轴圆柱极板内电极和外电极构成,在两筒之间充以介电常数为e的电解质 时,两圆筒间的电容量为C=2∏eL/lnD/d,式中L为两筒相互重合有些的长度;
D为外筒电极的直径;d为内筒电极的直径;e为中心介质的电介常数。 在实践丈量中D、d、e是根本不变的,故测得C即可知道液位的凹凸,这也是电容式传感器具有使用方便,构造简单和灵敏度高,价格便宜等特色的原因之一。
1、 ZCS1100型精密电容位移传感器。本传感器可以在线检测压电微位移、振动台,电子显微镜微调,天文望远镜镜片微调,精密微位移测量等。该传感器是一个 单一的通道,高性能线性位移测量系统,创新的电容位移测量技术,提供了纳米测量能力,成本低,适合测量任何导电目标。
2、FWS-CⅡ型在线电容式水分检测传感器。在线检测各种工作机械的液
压、润滑系统介质的含水率,特别是外部水容易渗入机械内部的轧钢机、造纸机、汽轮 机、船舶机械。 监视循环油系统是否存在泄漏,如水冷却器等。
监视工作机械的密封元件是否损坏,引起外部水渗入。 监视环境空气湿度对润滑液压系统油品品质和含水率的影响。,从而精确测定润滑油质量,预测设备故障,是设备润滑油管理中的关键部件。
本传感器采用螺纹连差动式电容测厚传感器 接,体积小,重量轻,结构可靠,测量精度高,工作稳定,具有较强的抗电磁干扰性能。封闭型不锈钢制外壳具有很好的防水防尘性能。可直接安装于工厂现场液压润滑管道上。是理想的在线水分检测传感器。
电容式传感器与电阻式、电感式等传感器相比有如下一些优点:
(1)高阻抗、小功率,因而所需的输入力很小,输人能量也很低。电容式传感器因带电极板 间静电引力极小(约几个10-5 N),因此所需输入能量极小,所以特别适宜用来解决输入能量低的 测量问题,例如测量极低的压力、力和很小的加速度、位移等,可以做得很灵敏,分辨力非常髙,能 感受0.001μm甚至更小的位移。
(2)温度稳定性好。传感器的电容值一般与电极材料无关,有利于选择温度系数低的材料, 又因本身发热极小,对稳定性影响甚微。
(3)结构简单,适应性强,待测体是导体或半导体均可,可在恶劣环境中工作。电容式传感 器结构简单,易于制造,可做得非常小巧,以实现某些特殊的测量;能工作在高低温、强辐射及强 磁场等恶劣的环境中,也能对带有磁性的工件进行测量。
(4)动态响应好。由于极板间的静电引力很小,可动部分做得很小很薄,因此其固有频率很 高,动态响应时间短,能在几兆赫的频率下工作,特别适合动态测量,如测量振动、瞬时压力等。
(5)可以实现非接触测量,具有平均效应。例如非接触测量回转轴的振动或偏心、小型滚珠 轴承的径向间隙等。当采用非接触测量时,电容式传感器具有平均效应,可以减小工作表面粗糙 等对测量的影响。