根據(jù)傳感器的結(jié)構(gòu)可把電容式傳感器分為三種類型的結(jié)構(gòu)形式。它們又可按位移的形式分為線位移和角位移兩種,每一種又依據(jù)傳感器極板形狀分成平(圓形)板形和圓柱(圓筒)形,雖然還有球面形和鋸齒形等其他形狀,但一般很少用。其中差動式一般優(yōu)于單組(單邊)式傳感器,它具有靈敏度高、線性范圍寬、穩(wěn)定性高等特點。
1)溫度穩(wěn)定性好
電容式傳感器的電容值一般與材料無關(guān),這有利于選擇低的材料,又因本身發(fā)熱極小,影響穩(wěn)定性甚微。而電阻傳感器有,易發(fā)熱產(chǎn)生。
2)結(jié)構(gòu)簡單
電容式傳感器結(jié)構(gòu)簡單,易于制造和保證高的精度,可以做得非常小巧,以實現(xiàn)某些特殊的測量;能工作在高溫,強輻射及強磁場等惡劣的環(huán)境中,可以承受很大的溫度變化,承受高壓力,高沖擊,過載等;能測量超高溫和低,也能對帶磁工作進預(yù)*預(yù)*預(yù)*預(yù)*預(yù)*預(yù)先進行測量。
3)動態(tài)響應(yīng)好
電容式傳感器由于帶電極板間的很小(約幾個10^(-5)N),需要的作用能量極小,又由于它的可動部分可以做得很小很薄,即質(zhì)量很輕,因此其固有頻率很高,動態(tài)響應(yīng)時間短,能在幾兆赫茲的頻率下工作,特別適用于動態(tài)測量。又由于其介質(zhì)損耗小可以用較高頻率供電,因此系統(tǒng)工作頻率高。它可用于測量高速變化的參數(shù)。
4)可以且靈敏度高
可非接觸測量回轉(zhuǎn)軸的振動或、小型滾珠軸承的等。當(dāng)采用非接觸測量時,電容式傳感器具有平均效應(yīng),可以減小工件等對測量的影響。
電容式傳感器除了上述的優(yōu)點外,還因其帶電極板間的靜電引力很小,所需輸首*首*首*首*首*首先進入力和輸首*首*首*首*首*首先進入能量極小,因而可測極低的壓力、力和很小的加速度、位移等,可以做得很靈敏,分辨力高,能感應(yīng)0.01μm甚至更小的位移。由于其空氣等介質(zhì)損耗小,采用差動結(jié)構(gòu)并接成電橋式時產(chǎn)生的零殘極小,因此允許電路進預(yù)*預(yù)*預(yù)*預(yù)*預(yù)*預(yù)先進行高倍率放大,使儀器具有很高的靈敏度。
電容式傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、耐高溫、耐輻射、分辨率高、動態(tài)響應(yīng)特性好等優(yōu)點,廣泛用于壓力、位移、加速度、厚度、振動、液位等測量中。但在使用中要注意以下幾個方面對測量結(jié)果的影響:①減小環(huán)境溫度、濕度變化(可能引起某些介質(zhì)的介電常數(shù)或極板的幾何尺寸、相對位置發(fā)生變化);②減小邊緣效應(yīng);③減少寄生電容;④使用屏蔽電極并接地(對敏感電極的電場起保護作用,與外電場隔離);⑤注意漏電阻、激勵頻率和極板支架材料的絕緣性。