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發(fā)布日期:2022-10-09 點(diǎn)擊率:1929
油污和水,應(yīng)為這些因素會(huì)改變介電常數(shù),從而改變測量結(jié)果,壓力,流量,振動(dòng)等轉(zhuǎn)換成線圈的自感系數(shù)和互感系數(shù)的變化。范圍稍微廣泛一些。電容式傳感器元件做的比較小電感式傳感器 。而電感式傳感器對上述因素?zé)o感,可以放心用。
另外電容傳感器精度相對也高一些,但是測量頻率可能會(huì)稍低。他們兩種傳感器都有.電感式傳感器的只檢測金屬元件。
電容傳感器需要確保被測環(huán)境沒有污染,但電容的傳感器檢測塑料和金屬兩種元件 ,如灰塵。
電感式傳感器是利用電磁感應(yīng)把被測的物理量如位移電容式傳感器可以分為變間距,變面積和變介質(zhì)類型。總的來講,可以用于更多被測材質(zhì)。
電感式傳感器只能用于金屬被測物體
電容式傳感器是以各種類型的電容器作為傳感元件,將被測物理量或機(jī)械量轉(zhuǎn)換成為電容量變化的一種轉(zhuǎn)換裝置,實(shí)際上就是一個(gè)具有可變參數(shù)的電容器。電容式傳感器廣泛用于位移、角度、振動(dòng)、速度、壓力、成分分析、介質(zhì)特性等方面的測量。最常用的是平行板型電容器或圓筒型電容器。
電容式傳感器的優(yōu)點(diǎn)
與電阻式、電感式等傳感器相比,電容式傳感器具有以下一些優(yōu)點(diǎn)。
1、溫度穩(wěn)定性好
電容式傳感器的電容值一般與電極材料無關(guān),僅取決于電極的幾何尺寸,且空氣等介質(zhì)損耗很小,其他因素影響甚微(因本身發(fā)熱極小)。而電阻式傳感器有電阻,工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量熱量,不僅損失能量,而且造成元件發(fā)熱,縮短了使用壽命。
2、結(jié)構(gòu)簡單,適應(yīng)性強(qiáng)
電容式傳感器結(jié)構(gòu)簡單,易于制造,能在高低退、強(qiáng)輻射及強(qiáng)磁場等各種惡劣的環(huán)境條件下工作,適應(yīng)能力強(qiáng),尤其可以承受很大的溫度變化,在高壓力、高沖擊、過載等悄況下都能正常工作,能測超大量的高壓和低壓差,能對帶進(jìn)工件進(jìn)行測量。此外,為實(shí)現(xiàn)某些特殊要求的測量還可以把傳感器的體積做得很小。
3、動(dòng)態(tài)響應(yīng)好
電容式傳感器由于極板間的靜電引力很小,需要的作用能量極小,又由于它的可動(dòng)部分可以做得很小很薄,即質(zhì)量很輕,因此其固有頻率很高,動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間短,能在幾兆赫的頗率下工作,特別適合動(dòng)態(tài)測量。又由于其介質(zhì)損耗小,可以用較高頻率供電,因此系統(tǒng)工作頻率高,可用于測量高速變化的參數(shù),如測量振動(dòng)、瞬時(shí)壓力等。
4、可以實(shí)現(xiàn)非接觸測量,具有平均效應(yīng)
當(dāng)被測件不允許接觸測量時(shí),電容式傳感器可以進(jìn)行非接觸測量。這種情況下,電容式傳感器具有平均效應(yīng),可以減小工件表面粗糙度等對測量的影響。
電容式傳感器除上述優(yōu)點(diǎn)之外,還因帶電極板間的靜電引力極小,因此所需輸入能量極小,特別適宜低能量輸入的測量,例如測量極低的壓力、力和很小的加速度、位移等,可以做得很靈敏,分辨力非常高,能感受。0.Olmm甚至更小的位移。
電容式傳感器的缺點(diǎn)
1、輸出阻抗高,負(fù)載能力差
電容式傳感器的容盆受其電極幾何尺寸等限制一般做得不大(為幾十到幾百皮法,使傳感器的輸出阻抗很高。因此電容式傳感器負(fù)載能力差,易受外界干擾影響而產(chǎn)生不穩(wěn)定現(xiàn)象,嚴(yán)重時(shí)甚至無法工作,必須采取屏蔽措施。容杭大還要求傳感器絕緣部分的電阻值極高(幾十兆歐以上),否則絕緣部分將作為旁路電阻而形響傳感器的性能(如靈敏度降低),為此還要特別注意周圍環(huán)境(如溫濕度、清潔度等)對絕緣性能的影響。高頻供電雖然可降低傳感器的輸出阻抗,但放大、傳箱遠(yuǎn)比低頻時(shí)復(fù)雜,且寄生電容形響加大,難以保證工作穩(wěn)定。
2、寄生電容影響大
電容式傳感器的初始電容最很小,而其引線電纜電容、測量電路的雜散電容以及傳感器極板與其周圍導(dǎo)體構(gòu)成的電容等“寄生電容”卻較大,這不僅降低了傳感器的靈敏度,而且這些電容(如電纜電容)常常是隨機(jī)變化的,將使傳感器的工作很不穩(wěn)定,影響測量精度,其變化量甚至超過被測量引起的電容變化量,致使傳感器無法工作。因此對電纜的選擇、安裝、接法等都有嚴(yán)格的要求。
3、輸出特性非線性
變極距型電容傳感器的輸出特性是非線性的,雖可采用差動(dòng)結(jié)構(gòu)來改善,但不可能完全消除。其他類型的電容傳感器只有忽略了電場的邊緣效應(yīng)時(shí),輸出特性才呈線性;否則邊緣效應(yīng)所產(chǎn)生的附加電容址將與傳感器電容址直接處加,使輸出特性非線性。
隨著材料、工藝、電子技術(shù),特別是集成電路的高速發(fā)展,電容式傳感器的優(yōu)點(diǎn)將得到發(fā)揚(yáng)而缺點(diǎn)會(huì)不斷得到克服,電容式傳感器正逐漸成為一種高靈敏度、高梢度,在動(dòng)態(tài)、低壓及一些特殊測量方面大有發(fā)展前途的傳感器。
利用電磁感應(yīng)原理將被測非電量(如位移、壓力、流量、振動(dòng)等)轉(zhuǎn)換成線圈自感量L或互感量M的變化,再由測量電路轉(zhuǎn)換為電壓或電流的變化量輸出,這種裝置稱為電感式傳感器。
電感式傳感器的核心部分是可變自感或者可變互感,在被測量轉(zhuǎn)換成線圈自感或者護(hù)肝的變化時(shí),一般要利用磁場作為媒介或者利用鐵磁體的某些現(xiàn)象。這類傳感器的主要特征是具有線圈繞組。
電感式傳感器具有以下優(yōu)點(diǎn):
1. 結(jié)構(gòu)簡單,工作可靠,壽命長
2. 測量精度高,零點(diǎn)穩(wěn)定,輸出阻抗小,抗干擾能力強(qiáng)
3. 靈敏度高,分辨率高(在測量長度時(shí)一般可以達(dá)到0.1um,測量角度時(shí),可以達(dá)到0.1’’)
4. 性能穩(wěn)定,重復(fù)性能好。
電感式傳感器的主要缺點(diǎn)是:靈敏度、線性度和測量范圍相互制約,傳感器自身頻率響應(yīng)低,不適于快速動(dòng)態(tài)測量。一般說來,電感式傳感器的分辨率和示值范圍有關(guān),示值范圍大時(shí),分辨率和示值精度相應(yīng)降低。這種傳感器能實(shí)現(xiàn)信息的遠(yuǎn)距離傳輸,記錄、顯示和控制,在工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中被廣泛采用。
電感式傳感器是利用線圈自感或互感系數(shù)的變化來實(shí)現(xiàn)非電量電測的一種裝置。利用電感式傳感器,能對位移、壓力、振動(dòng)、應(yīng)變、流量等參數(shù)進(jìn)行測量。下面,我們來看看電感式傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)有哪些。
電感式傳感器的主要優(yōu)點(diǎn)是:
(1) 結(jié)構(gòu)簡單,穩(wěn)定可靠;
(2) 靈敏度高,最高分辨力達(dá)0.1μm ;
(3) 測量精確度高,輸出線性度可達(dá)±0.1% ;
(4) 輸出功率較大,在某些情況下可不經(jīng)放大,直接接二次儀表。
電感式傳感器的缺點(diǎn)是:
(1) 傳感器本身的頻率響應(yīng)不高,不適于快速動(dòng)態(tài)測量;
(2) 對激磁電源的頻率和幅度的穩(wěn)定度要求較高;
(3) 傳感器分辨力與測量范圍有關(guān),測量范圍大,分辨力低,反之則高。
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