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力准为您分析电容式传感器的优点和缺点

时间:2022-05-12 点击次数:

电容式传感器有哪些优缺点?力准来为您分析说明电容式传感器的优点和缺点

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,有利于选择温度系数低的材料,由于其发热量小,影响稳定性小。而且电阻传感器有铜损,容易发热产生零漂。

(2)结构简单。

电容式传感器结构简单,制造方便,精度高,可实现一些特殊测量;能在高温、强辐射、强磁场等恶劣环境中工作,能承受大温度变化、高压、高冲击、过载等;能测量超高温和低压差,也能测量磁性工作。

(3)动态响应好。

电容带电极板之间的静电引力非常小(约10^(-5)N),电容传感器所需的动能能量非常小。由于其可移动部分可以非常小和薄,即质量非常轻,其固有频率非常高,动态响应时间短,可以在几兆赫兹的频率下工作,特别适合动态测量。由于介质损耗小,可以高频供电,系统工作频率高。可用于测量高速变化的参数。

(4)非接触测量,灵敏度高。

旋转轴的振动或偏心率、小滚珠轴承的径向间隙等可非接触测量。采用非接触测量时,电容式传感器具有平均效应,可降低工件表面粗糙度等对测量的影响。

除了上述优点外,电容式传感器还可以测量极低的压力、推力、极小的加速度和位移,因为带电极板之间的静电引力非常小,所需的输入力和输入能量非常小。灵敏度常敏感,分辨率高,能感应0.01μm甚至更小的位移。由于空气等介质损耗小,采用差动结构连接成电桥时产生的零残留极小,允许高倍率放大电路,使仪器敏度高。

缺点。

(1)输出阻抗高,负载能力差。

无论什么类型的电容传感器,受电极板几何尺寸的限制,其电容量都很小,一般是几十到几百个皮革(pf),因此电容传感器的输出阻抗很高,可以达到~ω。由于输出阻抗高,输出功率小,负载能力差,易受外界干扰,甚至不能工作。

(2)寄生电容器影响很大。

电容式传感器的初始电容很小,但连接传感器和电子线路的导线电缆电容、电子线路的杂散电容、电容极板和周围导体的电容等寄生电容较大。寄生电容的存在不仅降低了测量灵敏度,而且导致非线性输出。由于寄生电容随机变化,传感器工作不稳定,影响测量精度。


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