電容式傳感器

電容式傳感器簡介

　　capacitive type transducer　　把被測的機械量，如位移、壓力等轉換為電容量變化的傳感器。它的敏感部分就是具有可變參數的電容器。其zui常用的形式是由兩個平行電極組成、極間以空氣為介質的電容器（見圖）。若忽略邊緣效應，平板電容器的電容為εA/δ，式中ε為極間介質的介電常數，A為兩電極互相覆蓋的有效面積,δ為兩電極之間的距離。δ、A、ε 三個參數中任一個的變化都將引起電容量變化，并可用于測量。因此電容式傳感器可分為極距變化型、面積變化型、介質變化型三類。極距變化型一般用來測量微小的線位移或由于力、壓力、振動等引起的極距變化（見電容式壓力傳感器）。面積變化型一般用于測量角位移或較大的線位移。介質變化型常用于物位測量和各種介質的溫度、密度、濕度的測定。　　70年代末以來,隨著集成電路技術的發展,出現了與微型測量儀表封裝在一起的電容式傳感器。這種新型的傳感器能使分布電容的影響大為減小，使其固有的缺點得到克服。是一種用途極廣，很有發展潛力的傳感器。

工作原理

　　也常常被人們稱為電容式物位計，電容式物位計的電容檢測元件是根據圓筒形電容器原理進行工作的，電容器由兩個絕緣的同軸圓柱極板內電極和外電極組成，在兩筒之間充以介電常數為e的電解質時，兩圓筒間的電容量為C=2∏eL/lnD/d，式中L為兩筒相互重合部分的長度；D為外筒電極的直徑；d為內筒電極的直徑；e為中間介質的電介常數。在實際測量中D、d、e是基本不變的，故測得C即可知道液位的高低，這也是具有使用方便，結構簡單和靈敏度高，價格便宜等特點的原因之一。

優缺點

　　電容器傳感器的優點是結構簡單,價格便宜，靈敏度高，零磁滯，真空兼容，過載能力強，動態響應特性好和對高溫、輻射、強振等惡劣條件的適應性強等。缺點是輸出有非線性，寄生電容和分布電容對靈敏度和測量精度的影響較大，以及聯接電路較復雜等。

的應用

　　1、 ZCS1100型精密電容位移傳感器。本傳感器可以在線檢測壓電微位移、振動臺，電子顯微鏡微調，天文望遠鏡鏡片微調，精密微位移測量等。該傳感器是一個單一的通道，高性能線性位移測量系統，創新的電容位移測量技術，提供了納米測量能力，成本低，適合測量任何導電目標。　　2、FWS-CⅡ型在線電容式水分檢測傳感器。在線檢測各種工作機械的液壓、潤滑系統介質的含水率，特別是外部水容易滲入機械內部的軋鋼機、造紙機、汽輪 機、船舶機械。 監視循環油系統是否存在泄漏，如水冷卻器等。 監視工作機械的密封元件是否損壞，引起外部水滲入。 監視環境空氣濕度對潤滑液壓系統油品品質和含水率的影響。，從而測定潤滑油質量，預測設備故障，是設備潤滑油管理中的關鍵部件。本傳感器采用螺紋連接，體積小，重量輕，結構可靠，測量精度高，工作穩定，具有較強的抗電磁干擾性能。封閉型不銹鋼制外殼具有很好的防水防塵性能。可直接安裝于工廠現場液壓潤滑管道上。是理想的在線水分檢測傳感器。　　該傳感器還可與控制室中的二次儀表或控制器相連，在線、連續、實時的檢測各種低水分油品的含水率。直接顯示，遠程控制和報警。實現數據存儲，積算、傳輸和控制功能。普遍應用于大中型機械聯動機組的液壓、潤滑循環系統 例如：高線軋機和板帶軋機潤滑油系統、板帶軋機和棒線軋機液壓傳動系統、汽輪發電機組潤滑系統、造紙機組潤滑系統、船舶機械潤滑系統、燃料油庫。粘度計，污染度，濕度計　　3、 FW-C1型電容式潤滑油實時在線監測傳感器。本傳感器可以在線準確測定潤滑油的污染程度，包括氧化程度、含水量和其它機械化學雜質污染度，從而測定潤滑油質量，判定是否需要更換潤滑油，即可節約油料，又能預測設備故障，是設備潤滑油管理中改變傳統的按期換油，實現按質換油的關鍵部件。本傳感器采用螺紋連接，體積小，重量輕，結構可靠，是理想的在線潤滑油檢測傳感器，可普遍應用于各類大型動力機械，軸承，齒輪箱，泵機和汽輪機的潤滑油檢測質量實時檢測中。該傳感器還可與控制室中的二次儀表或控制器相連，實現數據存儲，積算、傳輸和控制功能。