变介电常数式电容传感器结构?

admin 泰里仪器网 2024-10-09 19:52 0 阅读

一、变介电常数式电容传感器结构?

.变极距式电容式传感器

  变极距式电容式传感器用一个固定极扳和一个可动极板构成:可动极板由被测金属平面充当。

当电容式传感器极板间距因被测量变化而变化时,电容变化量为极距是时的初始电容量。

极板间距的变化不是线性关系说明该类型电容式传感器存在着原理性非线性误差,即量程远小于两极板问的初始距离)时,可以认为么是线性关系,因此,这种类型的传感器一般用来测量微小的位移变化量

二、变介电常数式电容传感器的特点?

介质变化型传感器只是电容式传感器中的一种,电容式传感器可分为极距变化型、面积变化型、介质变化型三类。电容式传感器是由两个平行电极组成,电容器的容量与极间介质的介电常数、两极板互相覆盖的有效面积、两电极之间的距离有关,也就是说 三个参数中任一个的变化都将引起电容量变化,但介质变化型传感器两极板互相覆盖的有效面积、两电极之间的距离都是固定的,只是改变极板间的介质来改变电容容量,介质变化型常用于物位测量和各种介质的温度、密度、湿度的测定。比如棉纺厂检测纱线粗细的电清检测头,就是棉纱从两个极板中间过去,如果纱线粗了或者细了电容容量都变化,都证明不合格。

三、电容传感器变介电常数式的特点应用?

介质变化型传感器只是电容式传感器中的一种,电容式传感器可分为极距变化型、面积变化型、介质变化型三类。电容式传感器是由两个平行电极组成,电容器的容量与极间介质的介电常数、两极板互相覆盖的有效面积、两电极之间的距离有关,也就是说 三个参数中任一个的变化都将引起电容量变化,但介质变化型传感器两极板互相覆盖的有效面积、两电极之间的距离都是固定的,只是改变极板间的介质来改变电容容量,介质变化型常用于物位测量和各种介质的温度、密度、湿度的测定。比如棉纺厂检测纱线粗细的电清检测头,就是棉纱从两个极板中间过去,如果纱线粗了或者细了电容容量都变化,都证明不合格。

德国米铱 capaNCDT 6500系列电容位移传感器

四、变介质型电容式传感器特点?

电容式传感器有很多,但原理相同。平行板电容器的电容C跟介电常数ε成正比 跟正对面积成反比 根极板间的距离d成反比 有

C=εS/4πkd

式中k为静电力常量。通过改变介质,极板距离,极板正对面积,这三个参数之一使传感器的电容发生变化,再通过电荷放大器,将电容变化或电量变化转换成容易用电路处理电压或电流量。这就是电容式传感器的特点,通过上面的原理可以做成很多传感器,比如测长度的,测角度,测空气粉尘,空气湿度,还有声音,振动等,精度很高,比如测振动的精度可以达到零点零几个微米。但是测长度的线性度不好,需要通过电路矫正,还有容易受到电路中的寄生电容的影响,所以电路设计的时候要很注意。

五、变极距型电容传感器的工作原理?

当薄膜受压力作用时,薄膜会发生一定的变形,因此,上下电极之间的距离发生一定的变化,从而使电容发生变化。

但电容式压力传感器的电容与上下电极之间的距离的关系是非线性关系,因此,要用具有补偿功能的测量电路对输出电容进行非线性补偿。

六、电容的介电常数?

1、电容同名电容器,(英文名称:capacitor。)通常简称其容纳电荷的本领为电容,用字母C表示。定义1:电容器,顾名思义,是‘装电的容器’,是一种容纳电荷的器件。

2、介质在外加电场时会产生感应电荷而削弱电场,原外加电场(真空中)与最终介质中电场比值即为介电常数( permittivity)又称诱电率,与频率相关。

二、测量方法不同

1、电容计算通用公式C=Q/U平行板电容器专用公式:板间电场强度E=U/d ,电容器电容决定式 C=εS/4πkd;

2、介电常数εr可以用静电场用如下方式测量:首先在两块极板之间为真空的时候测试电容器的电容C0。然后,用同样的电容极板间距离但在极板间加入电介质后测得电容Cx。然后相对介电常数可以用下式计算

εr=Cx/C0

在标准大气压下,不含二氧化碳的干燥空气的相对电容率εr=1.00053。因此,用这种电极构形在空气中的电容Ca来代替C0来测量相对电容率εr时,也有足够的准确度。对于时变电磁场,物质的介电常数和频率相关,通常称为介电系数。

七、试简述差动变极矩型电容传感器的原理?

变极距型传感器的原理是通过改变电容上下极板间距达到改变微小极距来改变电容的目的。

而差动式的设计有效的改变了电容传感器的非线性,使其用处更加广泛

八、电容器的介电常数?

介电常数是反映压电智能材料电介质在静电场作用下介电性质或极化性质的主要参数,通常用ε来表示。不同用途的压电元件对压电智能材料的介电常数要求不同。当压电智能材料的形状、尺寸一定时,介电常数ε通过测量压电智能材料的固有电容CP来确定。

根据物质的介电常数可以判别高分子材料的极性大小。通常,相对介电常数大于3.6的物质为极性物质;相对介电常数在2.8~3.6范围内的物质为弱极性物质;相对介电常数小于2.8为非极性物质。

九、介电常数电容器公式?

电容的公式为:C=εS/4πkd 。其中,ε是一个常数,S为电容极板的正对面积,d为电容极板的距离,k则是静电力常量。常见的平行板电容器,电容为C=εS/d(ε为极板间介质的介电常数,S为极板面积,d为极板间的距离)。

在电容元件两端电压u的参考方向给定时,若以q表示参考正电位极板上的电荷量,则电容元件的电荷量与电压之间满足 q=Cu。电流等于单位时间内通过某一横截面的电荷量,所以得到I=dq/dt,因此电流与电容的关系是 I=dq/dt =C(du/dt) 。该式表明,电流的大小与方向取决于电压对时间的变化率,电压增高时,du/dt》0,则dq/dt》0,i》0,极板上电荷增加,电容器充电;电压降低时,du/dt《0,则dq/dt《0,i《0,极板上电荷减少,电容器反向放电。当电压不随时间变化时,du/dt=0,则电流I=0,这时电容元件的电流等于零,相当于开路。故电容元件有隔断直流的作用。

十、为什么变极距型电容传感器具有非线性输出?

因为电容值和极距之间是反比例关系,只能取极距变化的一个小区间来近似线性。

当取极距变化量一定时,静态极距越小传感器越灵敏,但非线性也越大,你自己画出反比曲线就一目了然了。

电容量的表达式中表明,电容的容量与极距的平方成反比。因此灵敏度高,但极距与电容间为非线性关系。最简单的解决办法是测量微小的位移。

The End
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