电容式传感器的工作原理及类型

  电容式传感器是将被测量（如尺寸、压力等）的变化转换成电容量变化的--种传感器。

    1．工作原理

    由物理学可知，两个平行金属极板组成的电容器，如果不考虑其边缘效应，其电容为

    C=(s/d

    式中　ε--两个极板间介质的介电常数；

    s--两个极板相对有效面积；

    d--两个极板间的距离

    由上式可知，改变电容C的方法有三种，其一为改变介质的介电常数ε；其二为改变形成电容的有效面积；其三为改变两个极板间的距离。而得到电参数的输出为电容值的增量ΔC，这就成了电容式传感器。

    2．类型

    根据上述原理，在应用中电容式传感器可以有三种基本类型，即变极距（或称变间隙）型、变面积型和变介电常数型。它们的电极形状有平板形、圆柱形和球平面形三种。

    a）极距d变化型

 

    d0小，

大。但d0过小，易引起击穿或短路。可采用高介电常数的材料（如云母等）作介质。

    一般C0=20~100pF，d0=25~200μm，

微位移测量

    b）面积变化型

    c）介质变化型