電容傳感器是什么？有哪些種類？特點介紹

1.電容傳感器是什么

電容傳感器是能夠通過將被測量的機械量，例如位移、壓力等轉變成電容量的一種傳感器，能夠能很好地適應工業生產過程中的高溫、高輻射和強烈震動等惡劣的條件，已廣泛的應用于各種情況下的自動控制系統中。

2.電容傳感器的種類

(1)電容傳感器按傳感器類型分：觸摸傳感器：包括顯示器件和輸入器件。運動傳感器：包括加速度計、陀螺儀和磁傳感器。位置傳感器：包括位移傳感器和接近傳感器。其他傳感器：包括壓力傳感器、位移傳感器、液位傳感器。

(2)電容傳感器按原理分：

電容式傳感器一般由兩個平行電極構成，在其兩個電極之間以空氣作為介質，在不考慮邊緣效應的前提下，其電容可表示為C=εS/d，其中，ε表示兩電極間 介質(即空氣)的介電常數，S表示兩電極之間相互覆蓋的面積，d表示兩電極間的距離，電容受這三個參數影響，任意一參數的改變就會使得電容得以改變。

因此，電容傳感器按原理分可分為介質變化型(ε的變化因此C的變化)、面積變化型(S的變化因此C的變化)和極距變化型(d的變化因此C的變化)三種。

3.電容傳感器的特點

(1)高阻抗、小功率,因而所需的輸入力很小，輸入能量也很低。

電容式傳感器因帶電極板間靜電引力極小(約幾個10-5N)，因此所需輸入能量極小，所以特別適宜用來解決輸入能量低的測量問題，例如測量極低的壓力、力和很小的加速度、位移等，可以做得很靈敏，分辨力非常髙，能感受0.001μm甚至更小的位移。

(2)溫度穩定性好。

傳感器的電容值一般與電極材料無關，有利于選擇溫度系數低的材料， 又因本身發熱極小，對穩定性影響甚微。

(3)結構簡單，適應性強，待測體是導體或半導體均可,可在惡劣環境中工作。

電容式傳感器結構簡單，易于制造，可做得非常小巧，以實現某些特殊的測量;能工作在高低溫、強輻射及強磁場等惡劣的環境中，也能對帶有磁性的工件進行測量。

(4)動態響應好。

由于極板間的靜電引力很小，可動部分做得很小很薄，因此其固有頻率很高，動態響應時間短，能在幾兆赫的頻率下工作，特別適合動態測量，如測量振動、瞬時壓力等。

(5)可以實現非接觸測量，具有平均效應。

例如非接觸測量回轉軸的振動或偏心、小型滾珠軸承的徑向間隙等。當采用非接觸測量時，電容式傳感器具有平均效應，可以減小工作表面粗糙等對測量的影響。

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