電容式傳感器工作原理

P+F電容式傳感器 CBB10-30GK60-E2

電容位移傳感器原理傳感器基于平板電容原理。電容的兩極分別是傳感器和與之相對的被測物體。如果有穩(wěn)定交流電通過傳感器，輸出交流電的電壓會與傳感器到被測物體之間的距離成正比關(guān)系，從而可以通過測量電壓的變化得到距離信息。

電容位移傳感器是一種非接觸電容式原理的精密測量儀器，具有一般非接觸式儀器所共有的無磨擦、無損磨特點(diǎn)外，還具有信噪比大，靈敏度高，零漂小，頻響寬，非線性小，精度穩(wěn)定性好，抗電磁干擾能力強(qiáng)和使用操作方便等優(yōu)點(diǎn)。

實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中, 源于*的磁屏蔽環(huán)設(shè)計，德國米銥的電容式傳感器可以實(shí)現(xiàn)近乎的線性測量。但是，電容傳感器要求探頭到被測物體之間的電介質(zhì)必須均勻恒定。測量系統(tǒng)對于測量范圍內(nèi)的電介質(zhì)變化非常敏感。德國米銥的電容式位移傳感器也可以用于絕緣體的測量，源于這些絕緣體會改變測量間隙內(nèi)的介電常數(shù)。通過后續(xù)電路的調(diào)整，即使測量絕緣體，也可以得到幾乎線性的信號輸出。源于電磁轉(zhuǎn)化過程，電容傳感器可以測量所有金屬。電容測量系統(tǒng)主要測量平板電阻的阻抗值，阻抗值與探頭到被測物體之間的距離成正比。

傳統(tǒng)電容式傳感器，會從電極側(cè)面散發(fā)磁力線。這中磁場會導(dǎo)致錯誤的測量結(jié)果。德國P+F的電容式傳感器帶有一個接地屏蔽環(huán)，可以有效減少側(cè)面磁場和邊界效應(yīng)，從而得到更加準(zhǔn)確的測量結(jié)果。從接地屏蔽環(huán)發(fā)出的磁力線不會影響測量結(jié)果。

高精度測量電容式測量原理是幾種精度最高的測量原理之一。但是問題是，如此微小的測量距離會導(dǎo)致測量信號變化同樣微小。也就是說，在探頭和被測物體之間僅有很少量的電子可以用來顯示距離的變化。這意味著，如果有很小的漏電流或寄生電流流過探頭到控制器的電路，也會影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此，探頭到控制器之間的電纜需要特殊的雙屏蔽電纜。這種特殊的，全封閉的RF電纜保證了高信號質(zhì)量。雙屏蔽電纜與接地磁屏蔽技術(shù)的使用，使高精度測量成為可能。

由于環(huán)境溫度的改變，導(dǎo)致的被測物體導(dǎo)電性變化，對測量結(jié)果沒有影響。電容式測量原理使傳感器甚至可以在波動的溫度環(huán)境下使用。德國米銥的電容傳感器探頭擁有非常復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。作為平板電容，可以根據(jù)客戶的不同要求，將傳感器安裝在不同機(jī)械結(jié)構(gòu)上。

P+F電容式傳感器可以在更換探頭時，無需重新校準(zhǔn)。這無疑大大方便了客戶。這使得不同量程的電容傳感器和控制器可以簡便的更換，而無需重新校準(zhǔn)。更換一支傳感器的時間僅僅為數(shù)秒，這比起市場上絕大部分傳感器來說，是個巨大的優(yōu)勢。如果同時使用兩通道測量，例如厚度測量，必須同步兩個通道的測量結(jié)果。被測物體則必須接地。對于capaNCDT系列測量系統(tǒng)，接地的工作由控制器完成。而該過程是自動完成的。

電容式測量原理特性:

采用電容式測量原理,需要潔凈和干燥的環(huán)境，否則傳感器探頭和被測物體之間的物質(zhì)介電常數(shù)的變化會影響測量結(jié)果。我們也推薦任何時候，都盡量縮短探頭到控制器之間的電纜長度。對于標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，配備前置放大器，電纜長度設(shè)定為1m， （根據(jù)不同的模塊選擇，最長能到3m）。如果配備外置放大器，探頭到控制器之間的電纜長度可以達(dá)到20m。

電容位移傳感器一般用于需要很高精度的應(yīng)用環(huán)境。他們被用于測量振動，振蕩，膨脹，位移，撓度和形變等等測量任務(wù)。因此，電容式位移傳感器經(jīng)常被用作質(zhì)量保證。

最新型的電容位移，分辨率可以達(dá)到納米級別。源于*的溫度穩(wěn)定性，在劇烈的溫度波動情況下，電容式傳感器是理想的選擇。