广东技术师范学院实验报告
实验九 项目名称: 电容式传感器的位移特性实验
一、实验目的
了解电容式传感器结构及其特点。
二、基本原理
利用平板电容C=和其它结构的关系式通过相应的结构和测量电路可以选择、S、d中三个参数中,保持两个参数不变,而只改变其中一个参数,则可以有测谷物干燥度(变)测微小位移(变d)和测量液位(变S)等多种电容传感器。变面积型电容传感器中,平板结构对极距特别敏感,测量精度受到影响,而圆柱形结构受极板径向变化的影响很小,且理论上具有很好的线性关系,(但实际由于边缘效应的影响,会引起极板间的电场分布不均,导致非线性问题仍然存在,且灵敏度下降,但比变极距型好得多。)成为实际中最常用的结构,其中线位移单组式的电容量C在忽略边缘效应时为: (1)
式中 ——外圆筒与内圆柱覆盖部分的长度;
——外圆筒内半径和内圆柱外半径。
当两圆筒相对移动时,电容变化量为:
(2)
于是,可得其静态灵敏度为:
(3)
可见灵敏度与有关,越接近,灵敏度越高,虽然内外极筒原始覆盖长度与灵敏度无关,但不可太小,否则边缘效应将影响到传感器的线性。
…… …… 余下全文