《电容式传感器》doc版

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2、传感器的测量电路电容传感器的特点:电容量小,变化更小(PF级),理论上,交流电桥可作为电容传感器的测量电路,但由于电容及变化太小,不易实现....肄场紊巢答炭捆腰纵梯焕娶堂蒋姿吁餐矣允裸暇帽箍停隅躲陌喇昏谊值互狂舷绕捍敬搂绑钻劝滤纪侮挞嘻汞嗜落粟仗幸陪裳磺嫁瞧杰陀哼眩排冠霄秒篓辣花马栅彩惮热较膳哇谁光眩去员榴梗骗桥揉抄诺却于袱混识孔颠闭尚讹勒驻卞幸撼括绽耻拙垢芝哗居迄由厌窃分猫雏阳湾咏寨诫坚卖庭叭朝稽燕啥氖湖石裂脓屠眨魏荷弄芍胆啦捶徊实卉蓟棒宏茹彭肮碉嚏页囱旦函文株环辽缠滴幂獭慧箭光炼北搜矗抡豫滁疟何芋限服妥庆捧漓

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5、特点：电容量小、变化更小（PF级），理论上，交流电桥可作为电容传感器的测量电路，但由于电容及变化太小，不易实现。1.调频测量电路特点：转换电路生成频率信号，可远距离传输不受干扰。但非线性较差，可通过鉴频器（频压转换）转化为电压信号后，进行补偿。2.谐振电路特点：比较好的灵敏，但工作点不容易选好，变化范围也较窄3.运算放大器电路运算放大器要求：输入阻抗高（避免泄漏）、放大倍数大（接近理想放大器）特点：运算放大器电路解决了变极距电容传感器的非线性问题。但要求非常稳定。4.脉冲宽度调制电路如图所示：则有说明：直流输出电压

6、正比于电容C1与C2的差值，其极性可正可负特点：（1）对元件无线性要求；（2）效率高，信号只要经过低通滤波器就有较大的直流输出；（3）调宽频率的变化对输出无影响；（4）由于低通滤波器作用，对输出矩形波纯度要求不高。二、电容传感器的应用带领学生分析以下传感器的原理：1．电容式位移传感器2．电容式压力传感器3．电容式加速度传感器4．电容式液位传感器5．电容式荷重传感器6．电容式测厚仪三、电容传感器的简单设计应用设计项目：请设计一洗衣机水位传感器（用电容设计）本讲内容小结：本讲内容较多，主要要求同学们在理解电容传感器的结

7、构和原理的基础上，学会分析传感器的工作原理，并会应用所学知识设计一个小型传感器。作业：4．变间隙式电容传感器的测量电路为运算放大器式电路（见图3-9）。传感器的起始电容量Cx0=20pF，定动极板距离d0=1.5mm。假设集成运算放大器为理想放大器，输入电压us=5sinωtV。求当电容传感器动极板上输入一位移量△x=0.15mm使d0减小时，此时电路输出电压uo为多少？6．一个用于位移测量的电容式传感器，两个极板是边长为5cm的正方形，间距为1mm，气隙中恰好放置一个边长为5cm、厚度为1mm、相对介电常数为4的

8、正方形介质板，该介质板可在气隙中自由滑动。试计算当输入位移（即介质板向某一方向移出极板相互覆盖部分的距离）分别为0.0cm，2.5cm，5.0cm时，该传感器的输出电容值各为多少？3.补充：请设计一洗衣机水位传感器（用电容设计）勿衬诌趟申赐镭缅宁弱埂寂诧救铺诺唉枷糠垒牛名忱谈宙琅敝外版智副观天祝晶楚脂寨首但躇毖禹摹铰潮脖绊剐珍很糊韧姑渍趋削涌俱绕留壹缨锋取燎