《传感器技术与应用》课件-4.4电容式传感器的应用

传感器技术与应用4.4电容式传感器的应用

结构：球型、平面型差动电容传感器电容传感器盒膜片结构

1）电容式压力传感器凸玻璃圆片弹性膜片(动电极)固定电极P球型P弹性膜片(动电极)固定电极平面型球型结构：金属弹性膜片—动片（测量膜）；两个玻璃球面上镀有金属—定片；膜片左右两侧充满硅油。

电容传感器盒膜片结构

工作过程：两室分别承受低压PL和高压PH，硅油能将压差传递到测量膜片。

1）电容式压力传感器

当PH=PL时C1=C2；膜片处于中间位置。前极电路将这种电容变化通过电路转换，变为电压或电流的变化。当有差压作用时，测量膜片产生形变：PH>PL时，膜片向PL弯曲，C1<C2，PH<PL时，膜片向PH弯曲，C1>C2；

1）电容式压力传感器传感器基准接大气低压阀高压阀选通阀管道计示压力计计示压力计（表压），以大气为基准，测管道、箱内、罐中压力计示压力计（表压），绝对压力计，压差计。

1）电容式压力传感器工业生产自动控制中，膜片式压力计是最常用的一种，电容膜片压力传感器分为：绝对压力计：以绝对真空为基准，测量蒸发罐、反应罐中的压力；绝对压力计传感器接真空低压阀高压阀管道反应罐压差计：测两个压力的差值

1）电容式压力传感器2）电容板材在线测厚仪电容测厚仪用于测量金属带材在轧制过程中的厚度变化

带材是电容的动极板，总电容C1+C2作为桥臂。

带材只是上下波动时Cx=C1+C2总的电容量不变；带材的厚度变化使电容Cx

变化。采用变压器式输出电桥电路或用集成运放电路输出与带材厚度关系为：

2）电容板材在线测厚仪电容式称重传感器F绝缘材料定极板动极板极板支架弹性体称重3）电容传感器称重、测振动位移、加速度在弹性钢体上，高度相同处打一排孔，在孔内形成一排平行的平板电容，当称重时，钢体上端面受力，圆孔变形，每个孔中的电容极板间隙变小，其电容相应增大。由于在电路上各电容是并联的，因而输出反映的结果是平均作用力的变化，测量误差大大减小。配接调频式电路，就会引起振荡器的振荡频率变化，频率信号经计数、编码，传输到显示部分。测振动位移3）电容传感器称重、测振动位移、加速度弹簧片定极板2质量块（动极板）定极板1绝缘体aC1C2m

测加速度3）电容传感器称重、测振动位移、加速度两个固定极板间有一个用弹簧片支撑的质量块m，质量块的两端面经抛光后作为动极板；当传感器测量竖直方向的振动时，由于m的惯性作用，使其相对固定电极产生位移；两个差动电容器C1和C2的电容发生相应的变化，其中一个变大，另一个变小。4）电容传声器原理PC机上的麦克风是一个电容传声器（Microphone）即话筒，音译作麦克风，由振动膜片、钢性极板、电源和负载组成。当膜片受到声波的压力，并随着压力的大小和频率的不同而振动时，膜片极板之间的电容量就发生变化。与此同时极板上的电荷随之变化，从而使电路中的电流也相应变化，负载电阻上也就有相应的电压输出，完成声电转换。驻极体电容传声器大膜片电容传声器4）电容传声器原理传声器目前使用的话筒大多是动圈式和电容式。电容传声器以振膜与后极板间的电容量变化通过前置放大器变换为输出电压。计算机中一般使用的是驻极体电容传声器，工作原理和电容传声器相同，它采用一种聚四氟乙烯材料作为振动膜片。这种材料经特殊电处理后表面被永久地驻有极化电荷，从而取代了电容传声器的极板，故名为驻极体电容传声器。总结与思考总结

主要介绍了电容传感器的应用