电容式传感器的位移特性.docx

电容式传感器的位移特性实验报告一、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CAd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、A、d中三个参数中，保持二个参数不变，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A）等多种电容传感器。三、需用期间与单元电容传感器、电容传感器实验模板、测微头、相敏检波、滤波模板、数显单元、直流稳压源。四、实验步骤1、按图11安装示意图将电容传感器装于电容传感器实验模板上，判别CX1和CX2时，注意动极板接地，接法正确则动极板左右移动时，有正、负输出。不然得调换接头。一般接线：二个静片分别是1号和2号引线，动极板为3号引线。2、将电容传感器电容C1和C2的静片接线分别插入电容传感器实验模板Cx1、Cx2插孔上，动极板连接地插孔（见图13）。图13电容传感器位移实验接线图3、将电容传感器实验模板的输出端Vo1与数显表单元Vi相接（插入主控箱Vi孔），Rw调节到中间位置。接入15V电源，旋动测微头推进电容器传感器动极板位置，每间隔0.2mm记下位移X与输出电压值，填入表12。表12 电容传感器位移与输出电压值X(mm) V(mv)4、根据表12数据计算电容传感器的系统灵敏度S和非线性误差f。五、实验数据处理1、实验数据：X(mm) 0.0000.2000.4000.6000.8001.0001.2001.4001.6001.8002.000V(mv)0.9440.9210.9440.9730.9770.9720.9500.9680.9690.9190.949X(mm)2.2002.4002.6002.8003.0003.2003.4003.6003.8004.0004.200V(mv)0.9120.9190.8930.8330.8460.7880.7980.7570.6860.6950.618X(mm)4.4004.6004.8005.0005.2005.4005.6005.8006.0006.2006.400V(mv)0.6250.5920.5260.5350.4610.4620.4220.3800.3680.3150.295X(mm)6.6006.8007.0007.2007.4007.6007.8008.000V(mv)0.2660.2150.1990.1500.1180.0790.0380.0142、电容传感器位移与输出电压值数据表：3、计算灵敏度和非线性误差：用最小二乘法拟合的直线为：y=-0.037x+0.2293灵敏度为0.037V/mm在7.800mm处取最大相对误差为：0.006mv非线性误差：0.0060.350100%=1.71%六、思考题试设计利用的变化测谷物湿度的传感器原理及结构？能否叙述一下在设计中应考虑哪些因素？答：由于是测谷物的湿度，当此传感器放在谷物里面时，根据谷物的呼吸作用，用传感器检测呼吸作用的水分程度，从而判断出谷物的湿度，当电容的S与D为恒定值时C=f(),稻谷的含水率不同，介电常数也不同，可确定谷物含水率，传感器为两个板