传感器与检测技术课件3电容式传感器

传感器与检测技术课件3电容式传感器Tag内容描述：<p>1、1,4.4 电容式传感器,采用电容器作为传感元件，将不同物理量的变化转换为电容量的变化。,实际上是一个 具有可变参数 的电容器,电容式传感器广泛用于位移、角度、振动、速度、物位、压力、成份分析、介质特性等方面的测量。,2,学习要点,1.掌握电容式传感器的类型（根据工作原理）、特点及其应用； 2.了解电容式传感器的测量电路； 3.了解电容式传感器的特点； 4.了解电容式传感器的应用,3,1. 工作原理及类型,用两块金属平板作电极可构成电容器，当忽略边缘效应时其电容C为：,、A或发生变化时，都会引起电容的变化。,4,（1） 极距变化型,变极。</p><p>2、第3章 电容式传感器 3-1 电容式传感器工作原理 1 n电容式传感器是把被测量的变化转换成电容量变 化的一种传感器。 n电容式传感器不但广泛用于位移、振动、角度、 加速度等机械量的精密测量，而且还逐步地扩大 到用于压力、差压、液位、物位或成份含量等方 面的测量。 2 用两块金属平板作电极可构成电容器，当忽略边缘效应 时，其电容C为 S极板相对覆盖面积； d极板间距离；r相对介电常数； 0 真空介电常数，0 8.85pF/m； 电容极板间介质的介电常数。 、S和r中的某一项或几项有变化时，就改变了电容 C0、d或S的变化可以反映线位移或角位移。</p><p>3、将被测非电量的变化转换成电容量变化的设备或装置叫做电容式传感器5.1电容式传感器的工作原理和结构5.2电容式传感器的灵敏度及非线性5.3电容式传感器的测量电路5.电容式传感器的应用,第5章电容式传感器,返回。</p><p>4、将被测非电量的变化转换成电容量变化的设备或装置叫做电容式传感器 5.1 电容式传感器的工作原理和结构 5.2 电容式传感器的灵敏度及非线性 5.3 电容式传感器的测量电路 5. 电容式传感器的应用,第5章 电容式传感器,返回主目录,5.1 电容式传感器的工作原理和结构,由绝缘介质分开的两个平行金属板组成的平板电容器, 如果不考虑边缘效应, 其电容量为,式中: A两平行板所覆盖的面积; d 两平行板之间的距离。 电容极板间介质的介电常数, =0r 其中0为真空介电常数, r为极板间介质相对介电常数;,（5 - 1）,由式（5 - 1）可知，当A、d或发生变化时, 。</p><p>5、第三章 电容式传感器,3.1 电容式传感器的原理与结构 3.2 电容式传感器的特性与补偿 3.3 电容式传感器的测量电路 3.4 电容式传感器的应用,利用电容器的原理，将非电量转换成电容量，进而实现非电量到电量的转化的器件或装置，称为电容式传感器，它实质上是一个具有可变参数的电容器。 由于材料、工艺，特别是测量电路及半导体集成技术等方面已达到了相当高的水平，因此寄生电容的影响得到较好地解决，使电容。</p><p>6、1,1,传感器与检测技术,同济大学电子与信息工程学院控制科学与工程系,主讲教师：苏永清,2,例题 图为二极管环形检波测量电路。C1和C2为差动式电容传感器，C3为滤波电容，RL为负载电阻。R0为限流电阻。UP是正弦波信号源。设RL很大，并且C3C1,C3C2。 试分析此电路工作原理； 画出输出端电压UAB在C1=C2、C1C2、C1C2三种情况下波形图； 推导数学表达式。,3, UAB波形图如图3-5(b）所示。由波形图可知,，则,输出电压平均值,，式中K为滤波系数,4,上讲复习,1、电容传感器的等效电路,等效电容,5,2、交流不平衡电桥,思考 和应变式传感器直流电桥的关系。</p><p>7、1,1,传感器与检测技术,同济大学电子与信息工程学院控制科学与工程系,主讲教师：苏永清,2,例题图为二极管环形检波测量电路。C1和C2为差动式电容传感器，C3为滤波电容，RL为负载电阻。R0为限流电阻。UP是正弦波信号源。设RL很大，并且C3C1,C3C2。试分析此电路工作原理；画出输出端电压UAB在C1=C2、C1C2、C1C2三种情况下波形图。</p><p>8、压电式传感器是一种典型的有源(发电型)传感器，以电介质的压电效应为基础，外力作用下在电介质表面产生电荷，从而实现非电量测量。,压电式传感器可以对各种动态力、压力、加速度、机械冲击和振动进行测量，在声学、医学、力学和航空航天方面都得到广泛的应用。,压电陶瓷位移器,压电陶瓷超声换能器,压电加速度计,压电警号,压电传感元件是力敏感元件，所以它能测量最终能变换为力的那些物理量，例如力、压力、加速度等。</p><p>9、5.1 电容传感器工作原理和类型 5.2 电容传感器输出特性 5.3 电容传感器测量电路 5.4 电容式传感器的应用举例,主要内容：,概述,电容式传感器的特点是： 小功率、高阻抗;本身发热影响小; 电容器小几十几百微法，具有。</p><p>10、3.1电阻应变片的工作原理3.2电阻应变片结构、类型及参数3.3电阻应变片的测量电路3.4电阻应变式传感器应用,第3章电阻应变式传感器,返回主目录,将应变转换为电阻变化的传感器称作电阻应变式传感器(简称电阻应变。</p><p>11、学习要求： 1、掌握变极距、变面积、变介质电容式传感器的工 作原理，特点及应用。 2、熟悉常用电容式传感器的常用检测电路及特点。 3、学习应用电容式传感器。 第三章 电容式传感器 2016-4-221 2016-4-222 电容式传感器 2016-4-223 电容式传感器 电容式传感器是将被测量（如尺寸、压力等）的变化 转换成电容变化量的一种传感器。</p><p>12、电容式传感器的工作原理和结构 电容式传感器的测量电路 电容式传感器的应用,第四章 电容式传感器,eg.加速度传感器在汽车中的应用,加速度传感器安装在轿车上，可以作为碰撞传感器。当测得的负加速度值超过设定值时， 微处理器据此判断发生了碰撞，于是就启动轿车前部的折叠式安全气囊迅速充气而膨胀，托住驾驶员及前排乘员的胸部和头部。,装有传感器 的假人,气囊,一. 电容式传感器的工作原理和结构,电容式传感。</p><p>13、磁栅的外形及结构图,磁尺,磁栅外观图,磁头,磁栅上录有等间距的磁信号，它是利用磁带录音的原理将一定波长的电信号(正弦波或矩形波)用录磁（即用录音磁头沿长度方向按一定波长记录一周期性信号，以剩磁的形式保留在磁尺上，这样磁尺上录上一定波长的磁信号）的方法记录在磁性尺子或圆盘上而制成的。,装有磁栅传感器的仪器或装置工作时，磁头相对于磁栅有一定的相对位置，在这个过程中，磁头把磁栅上的磁信号读出来，这。</p><p>14、第一节电容传感器基本工作原理,第二节电容传感器测量电路,第三节电容式传感器的应用,第五章电容式传感器,学习要求,1、熟悉三种不同类型的电容传感器的工作原理；,2、熟悉电容传感器的检测电路；,3、掌握电容传感器的典型应用和创新应用。,平板电容器的电容为,电容式传感器分为：变极距型、变面积型、变介质型三类。,第一节电容传感器基本工作原理,1.1变极距型电容传感器,传感器灵敏度,可见，灵敏度与d2成。</p>