




电容式位移传感器
电容位移传感器是一种非接触电容式原理的精密测量仪器。数字式位移传感器的一个重要优点是便于将信号直接送入计算机系统。电容式位移传感器的电容器极板多为金属材料,极板间衬物多为无机材料,如空气、玻璃、陶瓷、石英等;因此可以在高温、低温强磁场、强辐射下长期工作,尤其是解决高温高压环境下的检测难题。 在国内研究所,高等院校、工厂得到广泛应用,成为科研、教学和生产中一种不可缺少的测试仪器。
该传感器还可与控制室中的二次仪表或控制器相连,在线、连续、实时的检测各种数据然后直接显示,远程控制和报警。实现数据存储,积算、传输和控制功能。广泛应用于各种注塑机中。
随着微机电技术的发展,如今的电容式加速度传感器都普遍采用的MEMS技术制造。下图显示了一种MEMS变电容式加速度传感器的结构,它的整个敏感元件由粘在一起的三个单晶硅片构成。但是位移激光传感器可以运用于各种物体位移、厚度、振动、间隔、直径等精密的几何丈量。其中上、下硅片构成两个固定电极,中间的硅片通过化学刻蚀形成由柔性薄膜支撑的具有刚性中心质量块的形状,薄膜的厚度取决于该加速度传感器的量程。另外,在薄膜上还有刻蚀出的小孔,当薄膜随质量块运动时,空气流经小孔从而产生所需的阻尼力。由于采用MEMS技术得到了这种一体化的结构,它的可靠性是相当高的。
变极距型电容传感器
变极距型电容传感器分为可动极板,一般称为动片和固定极板,当动片因被测量变化引起移动时,就改变了两极板间的距离d,从而使电容量发生变化。设初始极距为d,则
若电容器极板距离由初始值d缩小Δd不是线性关系。但是,若时。则式可以简化为
此时,C与Δd近似为线性关系,所以变极距型电容式传感器只有在Δd/d很小时,才有近似的线性关系,一般位移应小于间距的1/10。
在实际应用中,为了改善非线性、提高灵敏度和减少外界干扰的影响,电容传感器常做成差动形式。