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文档简介

第二节转换(测量)电路第五节电容式集成传感器测量范围大，相对变化量可大于100%;灵敏度高，分辨率高；动态响应时间短；机械损失小；结构简单，适应性强，可非接触测量。寄生电容影响较大，降低了测量灵敏度；GSδ当被测量ö、S或：发生变化时，都会引起电容的变化。如果保持其中的两个参数不变，而仅改变另一个参数，就可把该参数的变化变换为单一电容量的变化。传感器与检测技术c)介质变化型传感器与检测技术两个金属板间的电容为1.变极距(δ)型电容传感器2.变面积(S)型电容传感器3.变介电常数(s)型电容传感器传感器与检测技术1.变极距(ð)型电容传感器忽略高次项 传感器与检测技术1.变极距(ð)型电容传感器传感器与检测技术1.变极距(δ)型电容传感器性误差也增大。因此常采用差动式结构，以提高灵敏传感器与检测技术差动变极距(δ)型电容传感器差动变面积电容传感器2.变面积(S)型电容传感器传感器与检测技术初始时传感器与检测技术0传感器与检测技术四ACK传感器与检测技术质的厚度，极间空d传感器与检测技术第二节转换(测量)电路一、测量电桥(1)初态时：电桥调整到平衡状态，此时C₁C₃=C₂Cx,电桥不平衡；即Cx变化传感器与检测技术2.差动桥(1)初态时：两传感器电容C₁=C₂=Co,电桥空载输出，即电桥处于平衡状态。(1)初态时：两传感器电容Ci=C₂=C,电桥空载输出，即电桥处于平衡状态。(2)工作时：工作时传感器两电容值发生等值反向变化，电桥失去平衡；且电容变化量△C越大，不平衡电桥输出电压U,也越大，两者亦呈线性关系。传感器与检测技术1.接高频正弦电源；2.输出阻抗高(一般可达几兆欧到几十兆欧),输出电压低，必须在输出端后接高输入阻抗、高电压放大倍数的集成运算放大器。传感器与检测技术第二节转换(测量)电路二、运算放大器测量电路传感器与检测技术1010ABACM传感器与检测技术设R=R₁=R₂对于变d型差动电容传感器，传感电容的大小与极间距离d成反比，此时差动输出电压平均值可改写为传感器与检测技术对于变S型差动电容传感器，传感电容的大小与极板的有效面积S成正比，即对应于一△S,此时差动输出电压平均值可改写为传感器与检测技术1.温度对结构尺寸的影响温度主要影响传感器的结构尺寸。当温度上升时，电容器极板的面积将增大，极板的厚度增加导致极间距离减小，使电容量增加。补偿措施：选择温度系数小的金属材料作电容器极板；采用差动结构。传感器与检测技术造0英号电容器极板间的介值应选择介电常数较二、电容电场的边缘效应补偿措施：增加电容器极板面积、减小极间缩短传感器到测量电路前置级的距离；图4-13交流电容电桥的屏蔽系统传感器与检测技术第四节电容式传感器的应用电容式液位计探头结构图传感器与检测技术1.若有一单组式变面积型平板型线位移电容传感器，两板间介质为空气，试求其静态灵敏度?若极板相对移2.对变极距式电容传感元件，若初始极

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