04 第4章 电容式传感器.pptx

第1页：电容式传感器本章导读

• 第四章电容式传感器本章重要介绍以下几个内容:
• 1、传感器的原理和结构类型
• 2、电容传感器的转换电路
• 3、电容传感器的性能
• 4、电容传感器的实际应用重点是掌握电容传感器原理，会分析测量电路，熟悉传感器在参数检测中的应用

第2页：工作原理

4.1工作原理

对应课件图示：工作原理，文字要点如上。

第3页：工作原理

• 结构类型
• 1、变极距型电容式传感器

第4页：输出特性曲线如图

• 输出特性曲线如图
• 为了提高传感器的灵敏度，减小初始极间距，在两极板之间加绝缘介质（如云母片），提高耐击穿电压。如图

对应课件图示：输出特性曲线如图，文字要点如上。

第5页：变面积型电容传感器

2、变面积型电容传感器

对应课件图示：变面积型电容传感器，文字要点如上。

第6页：非线性误差

为了提高灵敏度，减小非线性误差，一般做成差动式结构如图所示

第7页：变介电常数型电容传感器

变介电常数型电容传感器

对应课件图示：变介电常数型电容传感器，文字要点如上。

第8页：转换电路

• 4.2转换电路
• 1、等效电路由得

第9页：测量电路

• 2、测量电路（
• 1）桥式电路

第10页：调频电路

2）调频电路

第11页：脉冲宽度调制电路

3、脉冲宽度调制电路

对应课件图示：脉冲宽度调制电路，文字要点如上。

第12页：转换电路

第四章电容式传感器各点电压波形如示

第13页：运算放大器电路

4）运算放大器电路

第14页：二极管双T形交流电桥

5）二极管双T形交流电桥

第15页：环行二极管冲放电

6）环行二极管冲放电法

第16页：电容式传感器的主要性能

• 4.3电容式传感器的主要性能、特点
• 1、主要性能静态灵敏度、非线性

2、特点结构简单、适应性强；动态响应好；分辨率高；温度稳定性好；可实现非接触式测量、具有平均效应。不足之处是输出阻抗高，负载能力差等

第17页：电容式传感器的应用

• 4.4电容式传感器的应用
• 1、电容式压力传感器电容式差压传感器

第18页：电容式传感器的应用

第四章电容式传感器变面积式压力传感器

第19页：电容式传感器的应

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第20页：电容式加速度传感器

2、电容式加速度传感器

第21页：电容式测厚传感器

3、电容式测厚传感器

第22页：电容式液位传感器

4、电容式液位传感器

第23页：电容式温度传感器

• 5、电容式温度传感器
• 该种传感器是属于变介质型电容传感器，主要利用电容器的中间介质的介电常数随温度变化而改变的原理进行测量

以BaSrTiO3为主的陶瓷电容器，其介电常数在温度超过居里点之后，会随着温度的上升成反比的下降，如图所示。若将这种电容器与电感组成谐振回路，则其谐振频率会有规律地随温度变化。用频率计测出其频率，经过换算可求得温度

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