传感器第九章PPT学习教案.pptx

【传感器第九章PPT学习教案】主要探讨了电容式位移传感器的原理、结构、应用及抗干扰措施。电容式位移传感器基于电容器电容变化与两极板间距离、面积或介电常数关系的原理，将被测物体的位移转化为电容变化，广泛应用于高频振动和微小位移的测量。 传感器的工作原理是通过改变电容器的参数（δ、A或ε）来检测位移变化。公式C=ε*A/δ揭示了电容与这些参数的关系。传感器的结构形式主要有变间隙式、变面积式和变介电系数式，以及平板形和圆柱形两种。变间隙式适用于微小线位移测量，变面积式用于角位移或较大线位移，而变介电系数式则常用于物位、温度和密度等状态参数的测量。 电容式位移传感器的结构包括单极板和差动电容式。差动电容式传感器的灵敏度更高，非线性误差更小，且能抵消温度误差。例如，图9-3展示了一种变面积型传感器，其中活动极板随着测杆的移动改变面积，从而改变电容。图9-4展示了LVCT型电容式位移测量仪，能够将线性位移转换为电量输出，具有较高的灵敏度和测量范围。 然而，电容式传感器的微小电容容易受到外界寄生电容的影响。为解决这一问题，通常有两种策略：一是将测量电路靠近传感器，或采用集成电路将电路集成在传感器壳体内，同时进行屏蔽处理。二是采用“驱动电缆法”，利用双层屏蔽电缆和1:1放大器消除引线与传感器电容的并联效应，确保传感器的稳定工作。 此外，PPT还提到了电感式位移传感器，但内容未详述。电感式传感器则是利用电磁感应原理，通过改变磁场强度或磁路几何尺寸来测量位移，常用于工业自动化和精密定位等领域。 电容式位移传感器是重要的测量工具，广泛应用于多个领域，而理解其工作原理和应对干扰的方法对于有效利用这类传感器至关重要。