德国Leuze劳易测电容传感器的工作原理描述

      先带大家了解下Leuze劳易测电容传感器，Leuze劳易测电容传感器是指将被测量（如尺寸、压力等）的变化转换成电容量变化的一种传感器。实际上，它本身（或和被测物体）就是一个可变电容器。

接下为大家详细述德国Leuze劳易测电容传感器的工作原理

       用电测法测量非电学量时，首先必须将被测的非电学量转换为电学量而后输入之。通常把非电学量变换成电学量的元件称为变换器；根据不同非电学量的特点设计成的有关转换装置称为传感器，而被测的力学量（如位移、力、速度等）转换成电容变化的传感器称为电容传感器。

    从能量转换的角度而言，电容变换器为无源变换器，需要将所测的力学量转换成电压或电流后进行放大和处理。力学量中的线位移、角位移、间隔、距离、厚度、拉伸、压缩、膨胀、变形等无不与长度有着密切联系的量；这些量又都是通过长度或者长度比值进行测量的量，而其测量方法的相互关系也很密切。另外，在有些条件下，这些力学量变化相当缓慢，而且变化范围极小，如果要求测量极小距离或位移时要有较高的分辨率，其他传感器很难做到实现高分辨率要求，在精密测量中所普遍使用的差动变压器传感器的分辨率仅达到1～5 μm数量级；而有一种电容测微仪，他的分辨率为0.01 μm，比前者提高了两个数量级，最大量程为100±5 μm，因此他在精密小位移测量中受到青睐。

由物理学知识可知，在忽略边缘效应的情况下，平板电容器的电容量为

式中，——真空的介电常数，=；

ε——极板间介质的相对介电系数，在空气中，ε=1；

A——极板的重合面积，m²；

δ——两平行极板间的距离，m。

德国Leuze劳易测电容传感器的工作原理描述

上式表明，当被测量δ，A或ε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，仅改变另一个参数，就可以把该参数的变化变换为单一电容量的变化，再通过配套的测量电路，将电容的变化转换为电信号输出。根据电容器参数变化的特性，电容式传感器可分为极距变化型、面积变化型和介质变化型三种，其中极距变化型和面积变化型的应用较广泛。

对于上述这些力学量，尤其是缓慢变化或微小量的测量，一般来说采用电容式传感器进行检测比较适宜，主要是这类传感器具有以下突出优点：

(1)测量范围大其相对变化率可超过*；

(2)灵敏度高如用比率变压器电桥测量，相对变化量可达10-7数量级；

(3)动态响应快因其可动质量小，固有频率高，高频特性既适宜动态测量，也可静态测量；

(4)稳定性好由于电容器极板多为金属材料，极板间衬物多为无机材料，如空气、玻璃、陶瓷、石英等；因此可以在高温、低温强磁场、强辐射下长期工作，尤其是解决高温高压环境下的检测难题。

转载请注明文章出处：http://www.wister18.com