电容式传感器课件.ppt

圖3-28電容式加速度感測器彈簧片定極板2品質塊（動極板）定極板1絕緣體aC1C2m例3-6電容測厚感測器在板材軋製裝置中的應用a)測振幅b)測軸回轉精度和軸心偏擺被測物振動電容式感測器被測軸電容式感測器電容式液位計 電容式液位計利用液位高低變化影響電容器電容量大小的原理進行測量。依此原理還可進行其他形式的物位測量。對導電介質和非導電介質都能測量，此外還能測量有傾斜晃動及高速運動的容器的液位。不僅可作液位控制器，還能用於連續測量。(1)安裝形式 電容式液位計的安裝形式因被測介質性質不同而有差別 右圖為用來測量導電介質的單電極電容液位計，它只用一根電極作為電容器的內電極，一般用紫銅或不銹鋼，外套聚四氟乙烯塑膠管或塗搪瓷作為絕緣層，而導電液體和容器壁構成電容器的外電極。1-內電極；2-絕緣套右圖為用於測量非導電介質的同軸雙層電極電容式液位計。內電極和與之絕緣的同軸金屬套組成電容的兩極，外電極上開有很多流通孔使液體流入極板間。 1、2-內、外電極；3-絕緣套；4-流通孔。以上介紹的兩種是最一般的安裝方法，在有些特殊場合還有其他特殊安裝形式，如大直徑容器或介電係數較小的介質，為增大測量靈敏度，通常也只用一根電極，將其靠近容器壁安裝，使它與容器壁構成電容器的兩極；在測大型容器或非導電容器內裝非導電介質時，可用兩根不同軸的圓筒電極平行安裝構成電容；在測極低溫度下的液態氣體時，一個電容靈敏度太低。可取同軸多層電極結構，把奇數層和偶數層的圓筒分別連接在一起成為兩組電極，變成相當於多個電容並聯，以增加靈敏度。圖3-29電容式料位感測器Dd檢測電路測定電極儲罐ε0ε1h例3-5電容式料位和液位感測器測定電極安裝在金屬儲罐的頂部，儲罐的罐壁和測定電極之間形成了一個電容器。上圖中電容隨料位高度h變化的關係為：式中k——比例常數；D——儲罐的內徑；d——測定電極的直徑；h——被測物料的高度；ε0——空氣的相對介電常數；ε1——被測物料的相對介電常數；可以看出，兩種介質的介電常數差別越大、D與d相差越小，感測器的靈敏度越高。電容式感測器完全固定結構大尺寸受金屬部件影響受噪音干擾霍尼韋爾液位感測器油量測量當燃油增大，h2增大，△C也增大；燃油減少，h2減少，△C也減小。通過測量電容的大小就能知道油量的多少。圓柱型電容感測器的電容為圖7-23電容式料位計1-金屬電容；2-測量電極；3-輔助電極；4-絕緣套電容式料位計電容式料位計不僅能測不同性質的液體，而且還能測量不同性質如塊狀、顆粒狀、粉狀、導電性、非導電性的物料。但因固體摩擦力大，容易“滯留”，產生虛假料位，因此一般不使用雙層電極，而是只用一根電極棒。電容式料位計在測量時，物料的溫度、濕度、密度變化或摻有雜質時，會引起介電常數變化，產生測量誤差。為了消除這一介質因素引起的測量誤差，一般將一根輔助電極始終埋入被測物料中。輔助電極與測量電極(也稱主電極)可以同軸，也可以不同軸。設輔助電極長L0，它相對於料位為零時的電容變化量為：主電極的電容變化量為Cx，則有：由於L0是常數，因此料位變化僅與兩個電容變化量之比有關，而介質因素波動所引起的電容變化對主電極與輔助電極是相同的，相比時被抵消掉，從而起到誤差補償作用。濕度測量濕敏電容一般用高分子薄膜電容製成的，常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚醯亞胺、酪酸醋酸纖維等。HM1500濕度感測器當環境濕度發生改變時，濕敏電容的介電常數發生變化，使其電容量也發生變化，其電容變化量與相對濕度成正比。電容式鍵盤常規的鍵盤有機械按鍵和電容按鍵兩種。電容式鍵盤是基於電容式開關的鍵盤，原理是通過按鍵改變電極間的距離產生電容量的變化，暫時形成震盪脈衝允許通過的條件。這種開關是無觸點非接觸式的，磨損率極小。利用變極距型電容感測器實現資訊轉換電容傳聲器駐極體電容傳聲器大膜片電容傳聲器傳聲器（Microphone）即話筒，音譯作麥克風，目前使用的話筒大多是動圈式和電容式。電容傳聲器以振膜與後極板間的電容量變化通過前置放大器變換為輸出電壓。在日常生活中，往往會出現這樣一些情況：鑰匙丟了，進不了門；密碼忘了，無法在ATM機上取錢；電腦中的重要資料被他人非法複製了；手機被他人盜用……，這些都給我們造成了很大的麻煩甚至損失，以上這一切都與身份識別有關。知識講座——生物識別技術目前，身份識別所採用的方法主要有：根據人們所持有的物品如鑰