(1).變極距式電容傳感器
一個(gè)電極板固定不變,稱為固定極板,另一極板間距離d響應(yīng)變化,從而引起電容量的變化。因此,只要測(cè)出電容量的變化量⊿ C,便可測(cè)得極板間距變化量,即動(dòng)極板的位移量⊿ d。變極距電容傳感器的初始電容Co可由下式表達(dá),即式中:ε--真空介電常數(shù)(8.85×10-12F/m) A--極板面積(m2) do--極板間距初始距離(m).傳感器的這種變化關(guān)系呈非線性,當(dāng)極板初始距離由do減少⊿ d時(shí),則電容量相應(yīng)增加⊿ C,即電容相對(duì)變化量⊿ C/Co為.由于,在實(shí)際使用時(shí)常采用近似線性處理,即此時(shí)產(chǎn)生的相對(duì)非線性誤差γo為這種處理的結(jié)果,使得傳感器的相對(duì)非線性誤差增大.
為改善這種情況,可采用差動(dòng)變極距式電容傳感器,這種傳感器的結(jié)構(gòu),如圖5所示。它有三個(gè)極板,其中兩個(gè)固定不動(dòng),只有中間極板可產(chǎn)生移動(dòng)。當(dāng)中間活動(dòng)極板處于平衡位置時(shí),即d1=d2=do,則C1=C2=Co,如果活動(dòng)極板向右移動(dòng)⊿ d,則d1=do-⊿ d,d2=do+⊿ d,采用上述相同的近似線性處理方法,可得傳感器電容總的相對(duì)變化,為傳感器的相對(duì)非線性誤差γo為.不難看出,變極距式電容傳感器改成差動(dòng)之后,不但非線性誤差大大減小,而且靈敏度也提高了一倍。
(2).變面積式電容傳感器
圖6是變面積式電容傳感器結(jié)構(gòu)示意圖,它由兩個(gè)電極構(gòu)成,其中一個(gè)為固定極板,另一個(gè)為可動(dòng)極板,兩極板均成半圓形。假定極板間的介質(zhì)不變(即電介質(zhì)常數(shù)不變),當(dāng)兩極板完全重疊時(shí),其電容量為Co=⊿ A/d
當(dāng)動(dòng)極板繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)α角時(shí),兩極板的對(duì)應(yīng)面積要減小⊿ A,則傳感器的電容量就要減小⊿ C。如果我們把這種電容量的變化通過(guò)諧振電路或其它回路方法檢測(cè)出來(lái),就實(shí)現(xiàn)了角位移轉(zhuǎn)換為電量的電測(cè)變換。
電容式位移傳感器的位移測(cè)量范圍在1um-10mm之間,變極距式電容傳感器的測(cè)量精度約為2%。變面積式電容傳感器的測(cè)量精度較高,其分辨率可達(dá)0.3um。
線性:0.08%;
分辨率:0.1nm
頻帶:35KHZ;
輸出:0~±10V
供電:±15;
探頭:不銹鋼材料,尺寸:Φ9.5mm,長(zhǎng)22mm;探頭自帶電纜長(zhǎng)1米,延長(zhǎng)電纜可選1、2或4米。
信號(hào)處理器鋁制外殼,尺寸:86X57X30mm;