电容式传感器有哪几类测量电路?各有什么特点
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发布时间：2022-04-23 07:24
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热心网友
时间：2022-06-17 15:25
根据传感器的工作原理可把电容式传感器分为变极距型、变面积型和变介质型三种类型。
根据传感器的结构可把电容式传感器分为三种类型的结构形式。它们又可按位移的形式分为线位移和角位移两种，每一种又依据传感器极板形状分成平(圆形)板形和圆柱(圆筒)形，虽然还有球面形和锯齿形等其他形状，但一般很少用。其中差动式一般优于单组(单边)式传感器，它具有灵敏度高、线性范围宽、稳定性高等特点。
优点
1)温度稳定性好
电容式传感器的电容值一般与电极材料无关，这有利于选择温度系数低的材料，又因本身发热极小，影响稳定性甚微。而电阻传感器有铜损，易发热产生零漂。
2)结构简单
电容式传感器结构简单，易于制造和保证高的精度，可以做得非常小巧，以实现某些特殊的测量；能工作在高温，强辐射及强磁场等恶劣的环境中，可以承受很大的温度变化，承受高压力，高冲击，过载等；能测量超高温和低压差，也能对带磁工作进行测量。
3)动态响应好
电容式传感器由于带电极板间的静电引力很小(约几个10^(-5)N)，需要的作用能量极小，又由于它的可动部分可以做得很小很薄，即质量很轻，因此其固有频率很高，动态响应时间短，能在几兆赫兹的频率下工作，特别适用于动态测量。又由于其介质损耗小可以用较高频率供电，因此系统工作频率高。它可用于测量高速变化的参数。
扩展资料
电容传感器可以直接测量的非电量为：直线位移、角位移及介质的几何尺寸（或称物位），直线位移及角位移可以是静态的，也可以是动态的，例如是直线振动及角振动。用于上述三类非电参数变换测量的变换器一般说来原理比较简单，无需再作任何预变换。
用来测量金属表面状况、距离尺寸、振幅等量的传感器，往往采用单极式变间隙电容传感器，使用时常将被测物作为传感器的一个极板，而另一个电极板在传感器内。这类传感器的动态范围均比较小，约为十分之几毫米左右，而灵敏度则在很大程度上取决于选材、结构的合理性及寄生参数影响的消除。精度达到0.1μm，分辨力为0.025μm。可以实现非接触测量，它加给被测对象的力极小，可忽略不计。
热心网友
时间：2022-06-17 15:25
我不给你画电路图，告诉你方法，自己设计吧。
电容式传感器的转换电路，主要有：
1、电桥电路。将电容传感器接入交流电桥的一个臂或两个相邻臂，另两臂可以是电阻或电容或电感，也可以是变压器的两个次级线圈。测量时被测量变化导致传感器电容变化引起电桥失衡，电桥输出电压变化。
2、差动脉冲调宽电路。又叫差动脉宽调制电路，利用对传感器电容的充放电使电路输出脉冲的宽度随电容传感器容量变化而变化，通过低通滤波器就能得到对应被测量变化的直流信号。
3、调频电路。将传感器电容接入振荡器LC谐振回路中，作为回路的一部分，将电容容量的变化转换为电路振荡频率的变化，从而可以通过测量频率来得到被测量的变化。
4、运放式测量电路。将传感器电容接入运放中，作为运放的反馈元件，然后在运放输入端输入恒定的交流信号，于是输出信号电压受反馈电容控制。由于这种接法输出信号与传感器电容是反比关系，特别适合变极距型电容传感器。
以上4种是最常用的，另外还有一些不常用的转换电路，总之利用电容式传感器电容变化的特点，设计出一个把电容变化转换为其它便于检测的物理量就可以了。
