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差动电容传感器工作原理
1、差动结构的原理是将两个电容传感器并联,形成一个下电容和一个上电容,它们的输出被连接到一个差分放大器上。
2、差动式电容传感器是一种常用于测量位移、压力等物理量的传感器。它通过测量两个电容器之间的电容差异来实现物理量的测量。
3、通过改变电容上下极板间距达到改变微小极距来改变电容的目的。而差动式的设计有效的改变了电容传感器的非线性,使其用处更加广泛。
4、其工作原理是在被测带材的上下两侧各置放一块面积相等,与带材距离相等的极板。这样极板与带材就构成了两个电容器CC2。把两块极板用导线连接起来成为一个极 而带材就是电容的另一个极,其总电容为C1+C2。
为什么电容式传感器常常做成差动式结构
当差动结构的输入d远小于d0时,输出C与输入d成很好的正比关系,信号可以直接进行放大处理,而且精度很高。把被测的机械量,如位移、压力等转换为电容量变化的传感器。
为了提高传感器的灵敏度,所以传感器多做成差动形式。差动电感传感器:对于环境干扰,电磁吸引力有一定的补偿作用,还能改善特性曲线的线性度。差动电容传感器:对于环境干扰,静电引力有一定的补偿作用,还能改善特性曲线的线性度。
电感两端的电压与通过的电流的变化量(或者磁通的变化量)成正比,流过电容的位移电流与其两端电压的变化量成正比,而差分方式正好放大的是电压或电流的变化量,故一般采用这种结构。
如果采用单线输入输出,那仪表的量程将需要很大,量程大就意味着精度不高,所以这时采用差动的方式,使得控制的量始终在一个较小的范围内变化,这样就有利于获得比较高的控制精度。
电容式传感器有哪些优点和缺点?
温度稳定性好;结构简单;动态响应好;可以非接触测量且灵敏度高;性价比高;对高温、辐射、强振等恶劣条件的适应性强。
优点 1)温度稳定性好 电容式传感器的电容值一般与电极材料无关,这有利于选择温度系数低的材料,又因本身发热极小,影响稳定性甚微。而电阻传感器有铜损,易发热产生零漂。
良好的温度稳定性电容传感器的电容值一般与电极材料无关,有利于选择温度系数低的材料,并且由于其发热极小,对稳定性影响不大。但电阻传感器有铜损,容易因发热产生零点漂移。
电容式传感器的优点是结构简单,价格便宜,灵敏度高,零磁滞,真空兼容,过载能力强,动态响应特性好和对高温、辐射、强振等恶劣条件的适应性强等。
该传感器的优点是响应速度快、精度高、可靠性好,但由于其结构简单,对介质的要求比较高,需要介质的稳定性好。