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IFM電容式傳感器的五大特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)
閱讀：891 發(fā)布時(shí)間：2022-9-26IFM電容式傳感器的五大特點(diǎn)優(yōu)勢(shì):
(1)高阻抗、小功率,因而所需的輸入力很小，輸人能量也很低。電容式傳感器因帶電極板 間靜電引力極小(約幾個(gè)10-5 N)，因此所需輸入能量極小，所以特別適宜用來(lái)解決輸入能量低的 測(cè)量問(wèn)題，例如測(cè)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0.001μm甚至更小的位移。
(2)溫度穩(wěn)定性好。傳感器的電容值一般與電極材料無(wú)關(guān)，有利于選擇溫度系數(shù)低的材料， 又因本身發(fā)熱極小，對(duì)穩(wěn)定性影響甚微。
(3)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適應(yīng)性強(qiáng)，待測(cè)體是導(dǎo)體或半導(dǎo)體均可,可在惡劣環(huán)境中工作。電容式傳感 器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易于制造,可做得非常小巧，以實(shí)現(xiàn)某些特殊的測(cè)量;能工作在高低溫、強(qiáng)輻射及強(qiáng) 磁場(chǎng)等惡劣的環(huán)境中，也能對(duì)帶有磁性的工件進(jìn)行測(cè)量。
(4)動(dòng)態(tài)響應(yīng)好。由于極板間的靜電引力很小，可動(dòng)部分做得很小很薄，因此其固有頻率很 高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間短，能在幾兆赫的頻率下工作，特別適合動(dòng)態(tài)測(cè)量，如測(cè)量振動(dòng)、瞬時(shí)壓力等。
(5)可以實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量，具有平均效應(yīng)。例如非接觸測(cè)量回轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)或偏心、小型滾珠 軸承的徑向間隙等。當(dāng)采用非接觸測(cè)量時(shí),電容式傳感器具有平均效應(yīng)，可以減小工作表面粗糙 等對(duì)測(cè)量的影響。
特點(diǎn):
(1)轉(zhuǎn)換電路生成頻率信號(hào)，可遠(yuǎn)距離傳輸不受干擾。
(2)具有較高的靈敏度，可以測(cè)量高至0.01μm級(jí)位移變化量。
(3)但非線性較差，可通過(guò)鑒頻器(頻壓轉(zhuǎn)換)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)后，進(jìn)行補(bǔ)償。
運(yùn)算放大器式電路運(yùn)算放大器要求:
IFM電容式傳感器的五大特點(diǎn):
(1)解決了單個(gè)變極板間距離式電容傳感器的非線性問(wèn)題
(2)要求Zi及放大倍數(shù)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(wěn)定
(4)由于Cx變化小，所以該電路實(shí)現(xiàn)起來(lái)困難
(5)輸入阻抗高(避免泄漏)、放大倍數(shù)大(接近理想放大器)
電容式傳感器的初始電容量很小,而傳感器的引線電纜電容(lm~2m導(dǎo)線可達(dá)800 pF)、測(cè) 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，這一方面降 低了傳感器的靈敏度;另一方面這些電容(如電纜電容)常常是隨機(jī)變化的，將使傳感器工作不穩(wěn) 定，影響測(cè)量精度，其變化量甚至超過(guò)被測(cè)量引起的電容變化量，致使傳感器無(wú)法工作。因此對(duì) 電纜的選擇、安裝、接法都要有要求。
為減小電纜分布電容影響，可將電子線 路的前級(jí)裝在離傳感器敏感部分很近的地 方，或采用所謂"雙層屏蔽等電位傳輸技術(shù)"，
又稱"驅(qū)動(dòng)電纜"技術(shù)。這種方法的基本思路 是:連接電纜采用內(nèi)外雙層屏蔽，使內(nèi)屏蔽層 與被屏蔽的導(dǎo)線電位相同，因而兩者之間沒(méi) 有容性電流存在，這樣使引線與內(nèi)屏蔽之間 的電纜電容不起作用，外屏蔽仍被接地而對(duì) 外界電場(chǎng)起屏蔽作用，其原理如圖5 - 15所 示。外屏蔽接地后，對(duì)地之間電容將成為1:1放大器的負(fù)載，它也與電容式傳感器的電 容無(wú)關(guān)。這樣無(wú)論電纜形狀和位置如何變化，都不會(huì)對(duì)傳感器的工作產(chǎn)生影響。
驅(qū)動(dòng)電纜原理圖
驅(qū)動(dòng)電纜原理圖
實(shí)驗(yàn)證明:采用驅(qū)動(dòng)電纜技術(shù),即使電容式傳感器電容較小，在傳輸電纜長(zhǎng)達(dá)10 m時(shí)，傳感 器仍能很好地工作。
兩點(diǎn)注意:
工作頻率等于或接近諧振頻率時(shí)，諧振頻率破壞了電容的正常作用。因此，工作頻率應(yīng)該先擇低于諧振頻率。
電容式傳感器的有效電容除與位移有關(guān)外，還與角頻率有關(guān)。因此，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須與標(biāo)定的條件(ω)相同。
該傳感器還可與控制室中的二次儀表或控制器相連，在線、連續(xù)、實(shí)時(shí)的檢測(cè)各種低水分油品的含水率。直接顯示，遠(yuǎn)程控制和報(bào)警。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，積算、傳輸和控制功能。普遍應(yīng)用于大中型機(jī)械聯(lián)動(dòng)機(jī)組的液壓、潤(rùn)滑循環(huán)系統(tǒng) 例如:高線軋機(jī)和板帶軋機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)、板帶軋機(jī)和棒線軋機(jī)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)、汽輪發(fā)電機(jī)組潤(rùn)滑系
加速度傳感器
加速度傳感器
統(tǒng)、造紙機(jī)組潤(rùn)滑系統(tǒng)、船舶機(jī)械潤(rùn)滑系統(tǒng)、燃料油庫(kù)。粘度計(jì)，污染度，濕度計(jì)電容式傳感器3、 FW-C1型電容式潤(rùn)滑油實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)傳感器。本傳感器可以在線準(zhǔn)確測(cè)定潤(rùn)滑油的污染程度，包括氧化程度、含水量和其它機(jī)械化學(xué)雜質(zhì)污染度，從而精確測(cè)定潤(rùn)滑油質(zhì)量，判定是否需要更換潤(rùn)滑油，即可節(jié)約油料，又能預(yù)測(cè)設(shè)備故障，是設(shè)備潤(rùn)滑油管理中改變傳統(tǒng)的按期換油，實(shí)現(xiàn)按質(zhì)換油的關(guān)鍵部件。本傳感器采用螺紋連接，體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)可靠，是理想的在線潤(rùn)滑油檢測(cè)傳感器，可普遍應(yīng)用于各類大型動(dòng)力機(jī)械，軸承，齒輪箱，泵機(jī)和汽輪機(jī)的潤(rùn)滑油檢測(cè)質(zhì)量實(shí)時(shí)檢測(cè)中。該傳感器還可與控制室中的二次儀表或控制器相連，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，積算、傳輸和控制功能。
電容式壓力傳感器
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4、電容式壓力傳感器
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6、差動(dòng)式電容測(cè)厚傳感器