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電容式流量計傳感器的作用及原理

閱讀:2252發布時間:2013-8-27

    電容式流量計傳感器足以各種類型電棄器作為傳感器元件.將被耐物理量的變化轉換為自身電粹量的變化,再經后續電路轉化為電壓、電流、頻率等。l|述電參數的數值應能間接準確地描適傲測物理毋的變化趨勢。

    電容式流量計和電阻傳感器、電容式流量計以及熱電偶傳感器同樣是工業測毋領域常見的并B成熟的傳感器之一。占具有“F特點:

    (”具有較大的相對變化量。用電罔i式傳感器測量時,其電阻相對變化量儀為l%.若用品質因數較低的后續電路放大、轉化時,苴轉換后的電參量準確度和一致性較難獲得。而電櫛的相對變換量可達l00%,這將使后續處理電路減少一些不必要的非線性放大環節,使信嚀離散程度和畸變點降到zui低。

    (2)工作適應性較強。電容式傳感器-般可在高溫、低溫和有多種強輻射世[業干擾的環境下工作,其根本原因在于這種傳感器通常不必要采用有機材料或磁性材料。

    (3)溫度效應小。電容式流量計傳感器所需的激勵強度較小,當傳感器采用真空或其他氣體作為絕緣介質時,介質損失相當小,可忽略小計,兇此自身發熱所造成的影響可不考慮。

    (4)動態響應速度快。田為可訶式電容傳感器其動片的諧振頻率較高.可用于物理參基的動態測量。當被測物理量突然躍變時,其激勵響應速度可達。。級。    從圖l9—2可以看出,若動樁板受被測物體作用而上下移動時,極距d的量值將發生變化,從而引起電容埴C的變化。從圖巾還可看出.同樣的位移Ad所引起的電容變化量Ac不同。原始極距輕小時,Ac較大;原始極距較大時,Ac較小。換句話說,初始極距小.測量是敏度高.反之則低。因此得出一個結論.C—d關系為非線性。

    為丁減少非線性對靈敏度的影響.變距式傳感器常般成差動形式。見圈19—3所示。

    當動極板向上移動缸時,電容C.的極距變為d L一缸;電容cz的飯距變為dz十缸。刪電容成差動變化.經后續處理電焙轉化,其是明&提高近噸.線性也得到改善。

2變面積式傳惠囂C=df(a1

變面積武傳感器通常有三種結構形式,見圖19—4所示。

田19—4(a)所示為平板型直線位移式電容傳感器。其中,定極板保持不動;動扳板可在維持極距不變的情況下左右移動,相對覆盞面粵l也隨穆動而變化。

圖I9—4(b)所示為圓筒型直線位移式電容傳感器。其中,外圓筒保持不動,為防止外界電壢干擾,正常工作時需做接地處理;內圓筒在導軌的約束下上下往復移動,其目的是保持硎筒內外圓的間隙不變。

圖19—4(c)所示為半圓型角位移式電容傳感囂。被測物體可作用在兩半圓楹扳的任馥一片上,井轉動一個相對偏移角8。

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