




电容式加速度传感器又称变电容式加速度传感器,它的结构原理如下图所示,一个质量块固定在弹性梁的中间,质量块的上端面是一个活动电极,它与上固定电极组成一个电容器C1;质量块的下端面也是一个活动电极,它与下固定电极组成另一个电容器C2。
当被测物的振动导致与其固连的传感器基座振动时,质量块将由于惯性而保持静止,因此上、下固定电极与质量块之间将会产生相对位移。这使得电容C1、C2的值一个变大、另一个变小,从而形成一个与加速度大小成正比的差动输出信号。
由于环境温度的改变,导致的被测物体导电性变化,对测量结果没有影响。电容式测量原理使传感器甚至可以在波动的温度环境下使用。德国米铱的电容传感器探头拥有非常复杂的内部结构。作为平板电容,可以根据客户的不同要求,将传感器安装在不同机械结构上。
电容式传感器可以在更换探头时,无需重新校准。这无疑大大方便了客户。这使得不同量程的电容传感器和控制器可以简便的更换,而无需重新校准。更换一支传感器的时间仅仅为数秒,这比起市场上绝大部分传感器来说,是个巨大的优势。还允许被测物体的非接触接地。在丈量上面位移激光传感器要比超声波传感器更加灵活,它可以根据物体的多种方位进行丈量。如果同时使用两通道测量,例如厚度测量,必须同步两个通道的测量结果。被测物体则必须接地。
电容式传感器是一种将被测非电量的变化转换为电容量变化的传感器,它结构简单,体积小,分辨率高,具有平均效应,测量精度高,可实现非接触测量,并能在高温、辐射和强烈振动等恶劣条件下工作,广泛应用于压力、差压、液位、振动、位移、加速度、成分含量等方面的测量。动极板相对于定极板移动时,机械位移量转变为电容值的变化,通过电路转化得到电信号的相应变化量。
工作原理及类型
由两块平行板组成一个电容器,若忽略其边缘效应,其电容量为
式中,ε为电容极板间介质的介质参数,ε=ε0εr,其中ε0 真空介电参数,εr为极板间介质的相对介电常数;S为两平板所覆盖的面积;d为两平行板之间的距离。
由式中可见,当S,d,和ε中任一参数发生变化时,电容量C也随之发生变化,通过测量电路就可以转换为电量输出。因此,电容式传感器可分为变极距型、变面积型和变介电常数型3种。
