電容傳感器工作原理

電容傳感器是指將被測(cè)量（如尺寸、壓力等）的變化轉(zhuǎn)換成電容量變化的一種傳感器。實(shí)際上，它本身（或和被測(cè)物體）就是一個(gè)可變電容器。

電容傳感器可以直接測(cè)量的非電量為：直線位移、角位移及介質(zhì)的幾何尺寸（或稱物位），直線位移及角位移可以是靜態(tài)的，也可以是動(dòng)態(tài)的，例如是直線振動(dòng)及角振動(dòng)。用于上述三類(lèi)非電參數(shù)變換測(cè)量的變換器一般說(shuō)來(lái)原理比較簡(jiǎn)單，無(wú)需再作任何預(yù)變換。

用來(lái)測(cè)量金屬表面狀況、距離尺寸、振幅等量的傳感器，往往采用單極式變間隙電容傳感器，使用時(shí)常將被測(cè)物作為傳感器的一個(gè)極板，而另一個(gè)電極板在傳感器內(nèi)。

近年來(lái)已采用這種方法測(cè)量油膜等物質(zhì)的厚度。這類(lèi)傳感器的動(dòng)態(tài)范圍均比較小，約為十分之幾毫米左右，而靈敏度則在很大程度上取決于選材、結(jié)構(gòu)的合理性及寄生參數(shù)影響的消除。精度達(dá)到0.1μm，分辨力為0.025μm。可以實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量，它加給被測(cè)對(duì)象的力極小，可忽略不計(jì)。

電容傳感器結(jié)構(gòu)內(nèi)具有四個(gè)基本元件，即傳感器板、振蕩器、觸發(fā)電路和輸出端。目標(biāo)物體和傳感器板構(gòu)成了振蕩器反饋電路。當(dāng)物體和傳感器板靠近時(shí)，反饋電容出現(xiàn)；當(dāng)大電容出現(xiàn)時(shí)，就會(huì)開(kāi)始振蕩。觸發(fā)電路感應(yīng)振蕩水平并得以控制，從而改變輸出端開(kāi)關(guān)裝置的狀態(tài)。物體越遠(yuǎn)離傳感器尖端時(shí)振蕩幅度降低，而靠近時(shí)幅度增加。其在本質(zhì)上為電容傳感器的工作原理。