第三電容式傳感器第1頁，共16頁。優(yōu)選第三電容式傳感器第2頁，共16頁。1、變面積型：

變面積型傳感器是線性的。增大初始電容C0可以提高靈敏度K，這種傳感器主要用于位移等參數(shù)的測(cè)量。

第3頁，共16頁。2、變介電常數(shù)型：

變介電常數(shù)型傳感器是線性的。增大初始電容C0

可以提高靈敏度K，這種傳感器主要用于物位測(cè)量、介電常數(shù)測(cè)量和測(cè)厚儀。第4頁，共16頁。3、變間距型（常用形式）

當(dāng)極板距離有一個(gè)增量Δd時(shí)，則傳感器電容為：

第5頁，共16頁。靈敏度K為

非線性誤差為：

常采用差動(dòng)式電容傳感器，此時(shí)電容傳感器輸出為：第6頁，共16頁。靈敏度為：

非線性誤差為：

變面積型和變介電常數(shù)型(測(cè)厚除外)電容傳感器具有很好的線性。但它們的結(jié)論都是忽略了邊緣效應(yīng)得到的。實(shí)際上由于邊緣效應(yīng)仍存在非線性問題，且靈敏度下降，但比變極距型好得多。第7頁，共16頁。二、電容式傳感器的測(cè)量電路調(diào)制型電路分為：調(diào)頻電路和調(diào)幅電路；1．交流激勵(lì)法，2.交流電橋電路

脈沖型電路，脈沖型轉(zhuǎn)換電路的基本原理是利用電容的充放電。兩種性能較好，較常用的電路為：雙T型充放電網(wǎng)絡(luò)，脈沖調(diào)寬型電路。第8頁，共16頁。1.交流電橋第9頁，共16頁。2．脈沖寬度調(diào)制電路第10頁，共16頁。第11頁，共16頁。令，則電路輸出為：為觸發(fā)器輸出高電平，當(dāng)電容為變間距電容傳感器時(shí)，第12頁，共16頁。三、誤差分析1．溫度的影響

從選材、結(jié)構(gòu)、加工工藝等方面可以有效的減小溫度誤差，同時(shí)保證絕緣材料具有高的絕緣性能。2．邊緣效應(yīng)及其消除邊緣效應(yīng)不僅使電容傳感器的靈敏度降低而且產(chǎn)生非線性因此應(yīng)盡量消除或減小它。消除邊緣效應(yīng)的方法：

·增加原始電容值

·加裝等位環(huán)3．寄生與分布電容的影響及消除

寄生電容是電容極板與周圍物體產(chǎn)生的電容。它改變電容傳感器的電容量且本身極不穩(wěn)定，影響傳感器的靈敏度，而它的變化則為虛假信號(hào)影響儀器的精度，必須消除和減小它。第13頁，共16頁。消除和減小寄生電容可采用如下方法：·增加原始電容值可減小寄生電容的影響?！ぷ⒁鈧鞲衅鞯慕拥睾推帘巍！鞲衅髋c電子線路的前置級(jí)(集成化)裝在一個(gè)殼體內(nèi)，省去傳感器至前置級(jí)的電纜?！げ捎?驅(qū)動(dòng)電線"技術(shù)(也稱"雙層屏蔽等位傳輸"技術(shù))?！げ捎眠\(yùn)算放大器法·整體屏蔽法。防止