电容器的工作原理以及应用

电容器的工作原理以及应用

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    这些组件中的每一个都是提供可靠、准确的测量的关键部分。探头的几何形状，传感面积的大小，和机械结构的影响范围，精度和稳定性。探头需要一个驱动程序，以提供用于检测电容的变化的电场。对驱动电路的性能是决定该系统分辨率的主要因素；他们必须精心设计一个高性能的应用。电压测量装置是系统的一个环节。

    示波器，电压表和数据采集系统必须正确选择中的应用。电容描述了两者之间的空间如何影响它们之间的电场。如果将两根金属板放置在它们之间的间隙和一个电压被施加到一个板，一个电场将存在之间的板。这个电场是储存在板表面的电荷的差异的结果。电容指的是“容量”的双板，以保持这项费用。

    一个大容量的电容比一个小电容能容纳更多的电荷。现有的电荷量决定了在板上改变电压的电流是多少。这就像试图在一个桶里的一个角落里改变一个杯子的水位比一个咖啡杯。在桶里移动一英寸的水平需要很多的水，但是在一个咖啡杯里，它只需要少量的水。不同的是他们的能力。采用电容式传感器时，探头的感应表面带电板和你的测量（目标）是其他板块（我们会谈论测量非导电目标后）。

    驱动电子不断变化的感应表面上的电压。这就是所谓的激励电压。所需的电流变化的电压的测量的电路，并表示探针和目标之间的电容量。或者，相反地，一个固定的电流被泵入和输出的探针和所产生的电压变化进行测量。电容如何与距离有关双板之间的电容是由三个东西决定的：

    板的尺寸：电容随板尺寸的增加而增大。

    间隙大小：电容随间隙增大而减小板。

    材料：电介质材料会导致电容的增加或减少取决于材料在普通电容式传感器，传感器的大小，目标的大小，和介电材料（空气）保持不变。唯 一的变量是间隙大小。基于这个假设，驱动电子假设所有电容的变化是一个变化的间隙大小的结果。该电子产品的校准，以输出特定的电压变化，相应的电容变化。

    这些电压被缩放来代表间隙大小的特定变化。给定量的间隙变化的电压变化量被称为灵敏度。一个常见的灵敏度设置是1.0V / 100μ。这意味着，每100μM变化的差距，输出电压变化完全1.0V。与此校准，+ 2V的输出的变化意味着，目标已经200米μ接近的探针。聚焦电场当电压被施加到导体时，每一个表面发射一个电场。为准确测量，从电容式传感器需要包含在空间探测器的感应区和目标之间的电场。如果电场允许蔓延到其他项目或其他领域的目标，然后改变位置的其他项目将被测目标位置的变化。

    为了防止这种情况的发生，一种称为保护的技术被使用。要创建一个有保护的探测器，感测区的背面和侧面被另一个保持在同一电压的导体周围的另一个导体所包围。当激励电压被施加到传感区域时，一个单独的电路对该保护区施加精确的相同的电压。由于感应区和保护区之间没有电压，所以它们之间没有电场。探头在探头的旁边或后面形成一个电场，该电场与保护区相反。只有无守卫的感应区可以形成一个电场的目标。

    目标大小的影响当选择特定应用程序的探针时，目标大小是一个主要考虑因素。当传感器的电场被聚焦时，它会产生一个场，这是一个传感器的大小和形状的投影。标准校准的小目标直径是感测区域的直径的30%。从目标的探头，更大的小目标尺寸。

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