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第4章 電容式傳感器      4.1 電容式傳感器工作原理及分類      4.2 測量電路      4.3電容式傳感器的應用     1F=106μF=109 nF=1012 pF        電容式傳感器是將被測量的變化轉換為電容量變化的一種傳感器，它具有結構簡單、分辨率高、抗過載能力大、動態特性好；且能在高溫、輻射和強烈振動等惡劣條件下工作。      電容式傳感器可用于測量壓力、位移、振動、液位、厚度。 4.1 電容式傳感器工作原理      C=ε.S/d=ε0. εr.S/d       ε=ε0. εr         C為電容      ε0=8.85×10-12F/m       εr為相對介電常數       用S為極板相對覆蓋面積m2    d為極板間距     電容式傳感器分為變面積式、變間隙式、變介電常數式三大類，其中變面積式可分為直線位移式、角位移式；變介電常數式可分為平面介電常數式、圓筒介電常數式。  4.1 電容式傳感器工作原理   4.1.1  變面積式電容傳感器        變面積式電容傳感器的兩個極板中，一個是固定不動的，稱為定極板，另一個是可移動的，稱為動極板。       1．直線位移式                  電容的相對變化量和靈敏度為        為提高測量精度，也常用如圖4.3所示的結構形式，以減少動極板與定極板之間的相對極距可能變化而引起的測量誤差。 4.1 電容式傳感器工作原理      2．角位移式        當被測的變化量使動極板有一角位移q 時，兩極板間互相覆蓋的面積被改變，從而改變兩極板間的電容量C。                   4.1.2 變間隙式電容傳感器    基本結構電容的相對變化量和靈 敏度分別為               差動式電容的相對變化量和靈敏度 分別為      與基本結構間隙式傳感器相比， 差動式傳感器的非線性誤差減少了一個 數量級，而且提高了測量靈敏度，所以 在實際應用中被較多采用。                4.1.3  變介電常數式電容傳感器     1．平面式        電容變化量DC與位移Dx呈線性關系。         若被測介質的介電常數ex已知，測出輸出電容C的值，可求出待測材料的厚度x。若厚度x已知，測出輸出電容C的值，也可求出待測材料的介電常數ex。因此，可將此傳感器用作介電常數ex測量儀。     2．圓柱式         電介質電容器大多采用圓柱式。其基本結構如圖4.10所示，內外筒為兩個同心圓筒，分別作為電容的兩個極。                   如圖4.11所示為一種電容式液面計的原理圖。在介電常數為ex的被測液體中，放入該圓柱式電容器，液體上面氣體的介電常數為e，液體浸沒電極的高度就是被測量x。          液面計的輸出電容C與液面高度x成線性關系。  4.2 測量電路  4.2.1  調幅型電路     1．交流電橋電路    （1）單臂橋式電路           （2）差動接法變壓器交流電橋電路         2．運算放大器式測量電路              理想運算放大器輸出電壓與輸入電壓之間的關系為               采用基本運算放大器的最大特點是電路輸出電壓與電容傳感器的極距成正比，使基本變間隙式電容傳感器的輸出特性具有線性特性。  4.2.2  差動脈沖寬度調制電路       電路的工作原理：利用傳感器電容充放電，使電路輸出脈沖的占空比隨電容傳感器的電容量變化而變化，再通過低頻濾波器得到對應于被測量變化的直流信號。              4.2.3  調頻電路     1．載波頻率改變的調幅調頻式               該測量電路把電容式傳感器與一個電感元件配合，構成一個振蕩器諧振電路。當傳感器工作時，電容量發生變化，導致振蕩頻率產生相應的變化。再經過鑒頻電路將頻率的變化轉換為振幅的變化，經放大器放大后即可顯示，這種方法稱為調頻法。             調頻振蕩器的振蕩頻率         4.3 實際中存在的問題及其解決辦法     1．溫度影響        應盡量選擇溫度系數小且穩定的金屬材料做電容器極板，如鐵鎳合金；此外，應采用差動對稱結構，在測量電路中加以補償。         極板支承架應選擇絕緣性能良好的材料，如陶瓷、石英等高絕緣電阻、低吸濕性材料。     4.4 電容式傳感器的應用     1．電容式位移傳感器        采用了差動式結構。當測量桿隨被測位移運動而帶動活動電極位移時，導致活動電極與兩個固定電極間的覆蓋面積發生變化，其電容量也相應產生變化。       2．電容式壓力傳感器      該壓力傳感器可用于測量微小壓差。               3．電容測厚儀        電容測厚儀的關鍵部件之一就是電容測厚傳感器。在板材軋制過程中由它監測金屬板材的厚度變化情況。    小         結            變電容式傳感器是將被測量的變化轉換為電容量變化的一種傳感器。它具有結構簡單、分辨率高、抗過載能力大、動態特性好等優點，且能在高溫、輻射和強烈振動等惡劣條件下工作。      只要固定平行板電容器3個參量d、S、e 中的兩個，只要另外一個參數改變，則電容量就將產生變化，所以電容式傳感器可以分成3種類型：變面積式、變間隙式與變介電常數式。      電容傳感器的輸出電容值一般十分微小，幾乎都在幾皮法至幾十皮法之間，因而必須借助于一些測量電路，將微小的電容值成比例地轉換為電壓、電流或頻率信號。選擇測量電路時，可根據電容傳感器的變化量，選擇合適的電路。        由于溫度、電場邊緣效應、寄生電容等因素的影響，可能使電容傳感器的特性不穩定，嚴重時甚至使其無法工作，因此使用時要引起注意。 作業  P73  1、3、4

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第4章 電容式傳感器      4.1 電容式傳感器工作原理及分類      4.2 測量電路      4.3電容式傳感器的應用     1F=106μF=109 nF=1012 pF       電容式傳感器是將被測量的變化轉換為電容量變化的一種傳感器，它具有結構簡單、分辨率高、抗過載能力大、動態特性好；且能在高溫、輻射和強烈振動等惡劣條件下工作。      電容式傳感器可用于測量壓力、位移、振動、液位、厚度。 4.1 電容式傳感器工作原理      C=ε.S/d=ε0. εr.S/d       ε=ε0. εr         C為電容      ε0=8.85×10-12F/m       εr為相對介電常數       用S為極板相對覆蓋面積m2    d為極板間距     電容式傳感器分為變面積式、變間隙式、變介電常數式三大類，其中變面積式可分為直線位移式、角位移式；變介電常數式可分為平面介電常數式、圓筒介電常數式。  4.1 電容式傳感器工作原理   4.1.1  變面積式電容傳感器        變面積式電容傳感器的兩個極板中，一個是固定不動的，稱為定極板，另一個是可移動的，稱為動極板。       1．直線位移式                  電容的相對變化量和靈敏度為        為提高測量精度，也常用如圖4.3所示的結構形式，以減少動極板與定極板之間的相對極距可能變化而引起的測量誤差。 4.1 電容式傳感器工作原理      2．角位移式        當被測的變化量使動極板有一角位移q 時，兩極板間互相覆蓋的面積被改變，從而改變兩極板間的電容量C。                  4.1.2 變間隙式電容傳感器    基本結構電容的相對變化量和靈 敏度分別為               差動式電容的相對變化量和靈敏度 分別為      與基本結構間隙式傳感器相比， 差動式傳感器的非線性誤差減少了一個 數量級，而且提高了測量靈敏度，所以 在實際應用中被較多采用。               4.1.3  變介電常數式電容傳感器     1．平面式        電容變化量DC與位移Dx呈線性關系。         若被測介質的介電常數ex已知，測出輸出電容C的值，可求出待測材料的厚度x。若厚度x已知，測出輸出電容C的值，也可求出待測材料的介電常數ex。因此，可將此傳感器用作介電常數ex測量儀。    2．圓柱式         電介質電容器大多采用圓柱式。其基本結構如圖4.10所示，內外筒為兩個同心圓筒，分別作為電容的兩個極。                   如圖4.11所示為一種電容式液面計的原理圖。在介電常數為ex的被測液體中，放入該圓柱式電容器，液體上面氣體的介電常數為e，液體浸沒電極的高度就是被測量x。          液面計的輸出電容C與液面高度x成線性關系。  4.2 測量電路  4.2.1  調幅型電路     1．交流電橋電路    （1）單臂橋式電路           （2）差動接法變壓器交流電橋電路        2．運算放大器式測量電路              理想運算放大器輸出電壓與輸入電壓之間的關系為               采用基本運算放大器的最大特點是電路輸出電壓與電容傳感器的極距成正比，使基本變間隙式電容傳感器的輸出特性具有線性特性。 4.2.2  差動脈沖寬度調制電路       電路的工作原理：利用傳感器電容充放電，使電路輸出脈沖的占空比隨電容傳感器的電容量變化而變化，再通過低頻濾波器得到對應于被測量變化的直流信號。            4.2.3  調頻電路     1．載波頻率改變的調幅調頻式               該測量電路把電容式傳感器與一個電感元件配合，構成一個振蕩器諧振電路。當傳感器工作時，電容量發生變化，導致振蕩頻率產生相應的變化。再經過鑒頻電路將頻率的變化轉換為振幅的變化，經放大器放大后即可顯示，這種方法稱為調頻法。             調頻振蕩器的振蕩頻率         4.3 實際中存在的問題及其解決辦法     1．溫度影響        應盡量選擇溫度系數小且穩定的金屬材料做電容器極板，如鐵鎳合金；此外，應采用差動對稱結構，在測量電路中加以補償。         極板支承架應選擇絕緣性能良好的材料，如陶瓷、石英等高絕緣電阻、低吸濕性材料。     4.4 電容式傳感器的應用     1．電容式位移傳感器        采用了差動式結構。當測量桿隨被測位移運動而帶動活動電極位移時，導致活動電極與兩個固定電極間的覆蓋面積發生變化，其電容量也相應產生變化。      2．電容式壓力傳感器      該壓力傳感器可

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1、a,1,第4章 電容式傳感器,4.1 電容式傳感器工作原理及分類 4.2 測量電路 4.3電容式傳感器的應用 1F=106F=109 nF=1012 pF,a,2,電容式傳感器是將被測量的變化轉換為電容量變化的一種傳感器，它具有結構簡單、分辨率高、抗過載能力大、動態特性好；且能在高溫、輻射和強烈振動等惡劣條件下工作。 電容式傳感器可用于測量壓力、位移、振動、液位、厚度。,a,3,4.1 電容式傳感器工作原理,C=.S/d=0. r.S/d=0. r C為電容 0=8.8510-12F/m r為相對介電常數 用S為極板相對覆蓋面積m2 d為極板間距 電容式傳感器分為變面積式、變間隙式、變介電常

2、數式三大類，其中變面積式可分為直線位移式、角位移式；變介電常數式可分為平面介電常數式、圓筒介電常數式。,a,4,4.1 電容式傳感器工作原理,4.1.1 變面積式電容傳感器 變面積式電容傳感器的兩個極板中，一個是固定不動的，稱為定極板，另一個是可移動的，稱為動極板。 1直線位移式 電容的相對變化量和靈敏度為 為提高測量精度，也常用如圖4.3所示的結構形式，以減少動極板與定極板之間的相對極距可能變化而引起的測量誤差。,圖4.2 變面積型電容傳感器原理圖,圖4.3 中間極板移動變面積式電容傳感器原理圖,a,5,4.1 電容式傳感器工作原理,2角位移式 當被測的變化量使動極板有一角位移q 時，兩極板

3、間互相覆蓋的面積被改變，從而改變兩極板間的電容量C。,圖4.4 角位移式電容傳感器原理圖,圖4.5 差動角位移式電容傳感器原理圖,在實際應用中，也采用差動結構，以提高靈敏度。角位移測量用的差動式結構如圖4.5所示。,a,6,4.1.2 變間隙式電容傳感器 基本結構電容的相對變化量和靈 敏度分別為 差動式電容的相對變化量和靈敏度 分別為 與基本結構間隙式傳感器相比， 差動式傳感器的非線性誤差減少了一個 數量級，而且提高了測量靈敏度，所以 在實際應用中被較多采用。,圖4.6 基本的變間隙式電容傳感器,圖4.7 差動結構的變間隙電容傳感器,a,7,4.1.3 變介電常數式電容傳感器 1平面式 電容變

4、化量DC與位移Dx呈線性關系。 若被測介質的介電常數ex已知，測出輸出電容C的值，可求出待測材料的厚度x。若厚度x已知，測出輸出電容C的值，也可求出待測材料的介電常數ex。因此，可將此傳感器用作介電常數ex測量儀。,圖4.8 平面式測位移傳感器,圖4.9 測厚儀,a,8,2圓柱式 電介質電容器大多采用圓柱式。其基本結構如圖4.10所示，內外筒為兩個同心圓筒，分別作為電容的兩個極。 如圖4.11所示為一種電容式液面計的原理圖。在介電常數為ex的被測液體中，放入該圓柱式電容器，液體上面氣體的介電常數為e，液體浸沒電極的高度就是被測量x。 液面計的輸出電容C與液面高度x成線性關系。,圖4.10 圓柱

5、式電容器結構圖,圖4.11 電容式液面計,a,9,4.2 測量電路,4.2.1 調幅型電路 1交流電橋電路 （1）單臂橋式電路 （2）差動接法變壓器交流電橋電路,圖4.12 單臂接法交流電橋電路,圖4.13 變壓器交流電橋電路,a,10,2運算放大器式測量電路 理想運算放大器輸出電壓與輸入電壓之間的關系為 采用基本運算放大器的最大特點是電路輸出電壓與電容傳感器的極距成正比，使基本變間隙式電容傳感器的輸出特性具有線性特性。,圖4.14 運算放大器式測量電路,圖4.15 調零電路,a,11,4.2.2 差動脈沖寬度調制電路 電路的工作原理：利用傳感器電容充放電，使電路輸出脈沖的占空比隨電容傳感器的

6、電容量變化而變化，再通過低頻濾波器得到對應于被測量變化的直流信號。,圖4.16 差動脈沖寬度調制電路,a,12,（a）C1=C2 （b）C1 C2 圖4.17 電路各點的充放電波形,當電阻R1=R2=R 時，則有 由此可知，差動脈沖寬度調制型電路，其輸出電壓與電容變化成線性關系。,a,13,4.2.3 調頻電路 1載波頻率改變的調幅調頻式 該測量電路把電容式傳感器與一個電感元件配合，構成一個振蕩器諧振電路。當傳感器工作時，電容量發生變化，導致振蕩頻率產生相應的變化。再經過鑒頻電路將頻率的變化轉換為振幅的變化，經放大器放大后即可顯示，這種方法稱為調頻法。 調頻振蕩器的振蕩頻率,圖4.

7、18 調頻-鑒頻電路原理圖,a,14,4.3 實際中存在的問題及其解決辦法,1溫度影響 應盡量選擇溫度系數小且穩定的金屬材料做電容器極板，如鐵鎳合金；此外，應采用差動對稱結構，在測量電路中加以補償。 極板支承架應選擇絕緣性能良好的材料，如陶瓷、石英等高絕緣電阻、低吸濕性材料。,圖4.19 極板周邊加裝同心圓環示意圖,2電場的邊緣效應 增加極板面積和減小極間距離可減小邊緣效應的影響；當檢測精度要求很高時，可考慮加裝等位環，如圖4.19所示，即在極板周邊外圍的同一平面上加裝一個同心圓環，致使極板周邊極間電場分布均勻，以消除邊緣效應的影響。 3寄生電容的影響 （1）減小引線長度。 （2）屏蔽。,a,

8、15,4.4 電容式傳感器的應用,1電容式位移傳感器 采用了差動式結構。當測量桿隨被測位移運動而帶動活動電極位移時，導致活動電極與兩個固定電極間的覆蓋面積發生變化，其電容量也相應產生變化。,圖4.20 變面積式位移傳感器結構圖,a,16,2電容式壓力傳感器 該壓力傳感器可用于測量微小壓差。 3電容測厚儀 電容測厚儀的關鍵部件之一就是電容測厚傳感器。在板材軋制過程中由它監測金屬板材的厚度變化情況。,圖4.21 差動電容式壓力傳感器原理圖,圖4.22 電容測厚儀工作原理,a,17,小 結 變電容式傳感器是將被測量的變化轉換為電容量變化的一種傳感器。它具有結構簡單、分辨率高、抗過載能力大、動態特性好等優點，且能在高溫、輻射和強烈振動等惡劣條件下工作。 只要固定平行板電容器3個參量d、S、e 中的兩個，只要另外一個參數改變，則電容量就將產生變化，所以電容式傳感器可以分成3種類型：變面積式、變間隙式與變介電常數式。 電容傳感器的輸出電容值一般十分微小，幾乎都在幾皮法至幾十皮法之間，因而必須借助于一些測量電路，將微小的電容值成比例地轉換為電壓、電流或頻率信號。選擇測量電路時，可根據電容傳感器的變化量，選擇合適的電路。 由于溫度、電場邊緣效應、寄生電容等因素的影響，可能使電容傳感器的特性不穩定，嚴重時甚至使其無法工作，因此使用時要引起注意。,返回目錄,a,18,作業,P73 1、3、4,

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1、第6章電容式傳感器,概述,電容式傳感器,各種電容式傳感器,概述,電容式傳感器,電容式傳感器典型應用,概述,電容式傳感器,電容式傳感器的特點是： 小功率、高阻抗;本身發熱影響小; 電容器小幾十幾百微法，具有高輸出阻抗; 靜電引力小（極板間），工作所需作用力很小； 可動質量小,具有高的固有頻率動態響應特性好； 可進行非接觸測量。 傳統電容式傳感器主要用于位移、振動、角度、 加速度等機械量精密測量。現逐漸應用于壓力、壓差、液面、成份含量等方面的測量。,6.1電容式傳感器的工作原理和結構,電容式傳感器將被測非電量的變化轉換為電容量變化。 平板電容器的電容 根據被測參數的變化分： 變極距型電容傳感器(d

2、) 變面積型電容傳感器(A) 變介質型電容傳感器(),電容傳感器聲波測量動畫演示,變極距(）型: (a)、(e) 變面積型(A)型: (b)、(c)、(d)、(f)、(g) （h） 變介電常數( )型: （i）(l),6.1.2變極距型電容傳感器,6.1.2變極距型電容傳感器基本特性,若d從d0d0-d, 電容量C0C0+C, 則有,當時,變極距式電容傳感器有近似線性關系,此時靈敏度,1、,為了獲得高靈敏度,一般d0(0.1-1mm)較小,但d0過小易引起電容器擊穿或短路。 電容C與極距d成非線性關系,為了減小非線性誤差,通常d變化范圍 此類電容傳感器僅適于微小位移的測量 (0.01um數百微

3、米)。,6.1.2變極距型電容傳感器基本特性,結論,怎么辦呢？,一般變極距型電容式傳感器的起始電容在 pF之間, 極板間距離在m的范圍內, 最大位移應小于間距的1/10, 故在微位移測量中應用最廣。,對于云母，,圖6-3 放置云母片的電容器,云母片的相對介電常數為空氣的7倍,擊穿電壓遠遠高于空氣的,因此可使極板之間的起始距離大大減小。,6.1.2變極距型電容傳感器雙介電層,6.1.2變極距型電容傳感器靈敏度/非線性,1.靈敏度（變極距型） 2.非線性,（忽略了線性及以上高次項）,泰勒展開,非線性誤差：,目的： 1.提高靈敏度 2.減小非線性誤差,非線性誤差：,靈敏度：,6.

4、1.2變極距型電容傳感器差動平板式,6.1.3變面積型電容傳感器,6.1.3變面積型電容傳感器,圖6-5 變面積型電容式傳感器原理圖,變面積型電容傳感器的優點是: 輸出與輸入成線性關系,但與變極距型相比,靈敏度低,適用于較大角位移量及直線位移的測量。,6.1.4變介質型電容式傳感器,1)圓筒形電容器的電容為：,其中x為覆蓋的長度,變介電常數電容式傳感器原理動畫演示,6.1.4變介質型電容式傳感器,柱式,7,電容的增量正比于被測液位高度,可測量一種流體的液位高度,6-7,6.1.4變介質型電容式傳感器,平板式,8,電容變化與電介質的移動量L成線性關系 可用來測量紙張、絕緣薄膜等的厚度，也可用來測

5、量糧食、紡織器、木材或煤等非導電固體介質的濕度。,2)測量介質的厚度 （介質可移動）,小結,三種電容式傳感器比較表,6.2電容式傳感器的測量電路,電容傳感器的特點：電容量小、變化更小（PF級）。理論上,交流電橋可作為電容傳感器的測量電路,但由于電容及變化太小,不易實現。 常采用： 1.調頻電路 2.運算放大器式電路 3.脈沖寬度調制電路 4、電橋電路,6.2.1調頻電路,11,特點： 轉換電路生成頻率信號,可遠距離傳輸不受干擾。 具有較高的靈敏度,可以測量高至0.01m級位移變化量。 但非線性較差,可通過鑒頻器（頻壓轉換）轉化為電壓信號后,進行補償。,6-9,6.2.2運算放大器式電路,運算放

6、大器要求：輸入阻抗高（避免泄漏）、放大倍數大（接近理想放大器）,特點： 1.輸出電壓與極板距離d成正比 2.要求Zi及放大倍數足夠大 3.為保證儀器精度,還要求電源電壓的幅值和固定電容穩定 4.由于Cx變化小,所以該電路實現起來困難,圖6-10 運算放大器式 電路原理圖,6.2.3脈沖寬度調制電路,C1充電,VF 。當VF Uc時,Q=0,信號反轉,Q=1。C1經D1放電。 C2充電,VG 。當VG Uc時,Q=0，Q=1,再次反轉。C2經D2放電。,C1和C2為差動電容,6.2.3脈沖寬度調制電路,uA,uB,uAB,t,t,t,U1,U1,U0,0,0,0,T1,0,Uc,uF,t,T2,

7、0,Uc,uG,t,輸出電壓uAB經低通濾波后,便可得到一直流輸出電壓Uo,值為A、B 兩點電壓平均值uA與uB之差，即,式中:T1、T2分別為C1、C2充至Uc需要的時間,即A點和B點的脈沖寬度;U1為觸發器輸出的高電位。,6.2.3脈沖寬度調制電路,設雙穩態觸發器輸出高電平U1，低電平0,R1=R2,當d1=d0-d,d2=d0+d時,有,直流輸出電壓uAB與極距變化量成正比。,或,6.2.3脈沖寬度調制電路,對于差動式變極距型電容式傳感器, 對于差動式變面積型電容式傳感器,(6-29),(6-30),6.2.4電橋電路,交流電橋的多種形式,變壓器電橋電路,缺點：由于電路輸出為交流電，應進

8、行相敏檢波 后，才能辨別位移方向。,對于變間隙式差分電容傳感器經分析推導可得：,優點：把變間隙式電容傳感器的位移與電容的非線 性關系 轉化為位移與輸出電壓的線性關系。,可得：,電容式傳感器的優點： (1)輸入能量小而靈敏度高。 (2)精度高達0.01%。 (3)動態特型好，適合測量動態參數。 (4)能量損耗小。 (5)結構簡單，環境適應性好(高溫、輻射等) 缺點：電纜分布電容影響大。 集成電路、雙屏蔽傳輸電纜等降低分布電容影響。 廣泛用于位移、壓力、流量、液位等測量。,6.3電容式傳感器的應用,電容式傳感器的應用舉例 1.電容式料位計,用于水泥、化工、罐裝 等傳感器靜電容：,電容測深度、角度,

9、高壓側進氣口,低壓側進氣口,電子線路位置,內部不銹鋼膜片的位置,電容式差壓變送器外形圖,電容式傳感器的應用舉例 電容式壓力傳感器,電容式傳感器,電容傳感器盒膜結構片,電容式傳感器的應用舉例 電容式壓力傳感器,結構： 測量膜片（金屬彈性膜片） 動片； 兩個玻璃球面上鍍有金屬 定片； 膜片兩側左右兩定中充滿硅油。 工作過程： 當兩室分別承受低壓（PL） 和高壓（PH）時，硅油能將 壓差 傳遞到 測量膜片，,電容式傳感器的應用舉例 電容式壓力傳感器,當PH=PL時，膜片處于中間位置，C1=C2； 當有差壓作用時，測量膜片產生形變： PH PL時，膜片PL向彎曲，C1C2； 將這種電容變化通過電路轉換

10、為電壓變化,各種電容式差壓變送器外形圖,6.3電容式傳感器的應用（2）,加速度傳感器,6-12,1,硅微加工加速度傳感器原理,1加速度測試單元 2信號處理電路 3襯底 4底層多晶硅（下 電極） 5多晶硅懸臂梁 6頂層多晶硅（上 電極）,硅微加工電容加速度傳感器,微加工三軸加速度傳感器,技術指標： 靈敏度：500mV/g 量程：10g 頻率范圍：0.5-2000Hz 安裝諧振點:8kHz 分辨力：0.g 重量：200g 安裝螺紋：M5 mm 線性誤差：1%,加速度傳感器在汽車中的應用,裝有傳感器的假人,氣囊,汽車氣囊的保護作用,使用加速度傳感器可以在汽車發生碰撞時，經控制系統使氣囊迅速

11、充氣 。,利用加速度傳感器實現延時起爆的鉆地炸彈,傳感器安裝位置,6.3電容式傳感器的應用（3）,差動式電容測厚傳感器,6.3電容式傳感器的應用（3）,差動式電容測厚傳感器,19,6.3電容式傳感器的應用（4）,圖6-13 電容式傳聲器,6.3電容式傳感器的應用（4）,電容式傳聲器,齒輪轉動時,電容量發生周期性變化,通過測量電路轉換為脈沖信號,則頻率計顯示的頻率計顯示代表轉速。設齒數為z,頻率為f,則轉速為,6.3電容式傳感器的應用（5）,1齒輪 2定級 3電容式傳感器 4頻率計,陶瓷電容壓力傳感器,液體壓力作用在陶瓷膜片的表面,使膜片產生位移。,6.3電容式傳感器的應用（6）,6.3電容式傳感器的應用（7）,電容式接近開關,電容式接近開關在液位測量控制中的使用,三星SPHV6800手機采用電容傳感器控制某些功能，取代了部分機械按鍵,6-1 說明電容式傳感器的工作原理及其類型? 6-2 推導差動式變極距型電容式傳感器的靈敏度和非線性誤差，并與單一型傳感器做比較。 6-3 說明脈沖寬度調制電路的工作原理及在差動電容相等和不相等時的各點電壓波形。 6-4 變極距型平板電容式傳感器，d0=1mm，要求測量線性度為0.1%，求允許測量的最大變化量。,思考題與習題,