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电容位移传感器的工作原理是什么?

发表时间:2022-10-24  |  点击率:301
  电容式位移传感器基于平板电容原理。电容的两极分别是传感器和与之相对的被测物体。如果有稳定交流电通过传感器,输出交流电的电压会与传感器到被测物体之间的距离成正比关系,从而可以通过测量电压的变化得到距离信息。
 
  电容位移传感器是一种非接触电容式原理的精密测量仪器,具有一般非接触式仪器所共有的无磨擦、无损磨特点外,还具有信噪比大,灵敏度高,零漂小,频响宽,非线性小,精度稳定性好,抗电磁干扰能力强和使用操作方便等优点。
 
  实际应用当中电容式传感器可以实现近乎的线性测量。但是,电容传感器要求探头到被测物体之间的电介质必须均匀恒定。测量系统对于测量范围内的电介质变化非常敏感。源于电磁转化过程,电容传感器可以测量所有金属。电容测量系统主要测量平板电阻的阻抗值,阻抗值与探头到被测物体之间的距离成正比。
 
  传统电容式传感器,会从电极侧面散发磁力线。这中磁场会导致错误的测量结果。德国米铱公司的电容式传感器带有一个接地屏蔽环,可以有效减少侧面磁场和边界效应,从而得到更加准确的测量结果。从接地屏蔽环发出的磁力线不会影响测量结果。
 
  高精度测量电容式测量原理是几种精度最高的测量原理之一。但是问题是,如此微小的测量距离会导致测量信号变化同样微小。也就是说,在探头和被测物体之间仅有很少量的电子可以用来显示距离的变化。这意味着,如果有很小的漏电流或寄生电流流过探头到控制器的电路,也会影响测量结果的准确性。因此,探头到控制器之间的电缆需要特殊的双屏蔽电缆。这种特殊的,全封闭的RF电缆保证了高信号质量。双屏蔽电缆与接地磁屏蔽技术的使用,使高精度测量成为可能。
 
  由于环境温度的改变,导致的被测物体导电性变化,对测量结果没有影响。电容式测量原理使传感器甚至可以在波动的温度环境下使用。