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電容式傳感器稱重系統(tǒng)有哪些優(yōu)點(diǎn)
發(fā)布日期：2014-03-13 10:48:48瀏覽量：888來源：長(zhǎng)陸智造
電容式傳感器稱重系統(tǒng)與電阻式、電感式等傳感器相比有如下一些優(yōu)點(diǎn)：
(1)高阻抗小功率，因而所需的輸入力很小，輸入能量也很低，電容式傳感器因帶電極板間靜電引力極小，因此所需輸入能量極小，所以特別適宜用來解決輸入能量低的測(cè)量問題，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0．001um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p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。由于極板問的靜電引力很小．可動(dòng)部分做得很小很蕩，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)旦回轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)或伯心、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)，可以減小工作表面租糙等對(duì)測(cè)量的影響。
電容式傳感器存在的不足之處如下
(1)輸出阻抗高，負(fù)載能力差。
(2)寄生電容影響大。
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(1m一2m導(dǎo)線可達(dá)800PF)、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(加電纜電容)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．其變化量甚至超過被測(cè)量引起的電容變化旦，致使傳感器無法工作。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，因而兩者之間沒有客性電流存在，這樣使引線與內(nèi)屏蔽之間的申纜申容不起作用。外屏蔽仍被接地而對(duì)外界電場(chǎng)其屏蔽作用，外屏蔽接地后，對(duì)地之前的電容將成為1:1放大器的負(fù)載，它也于電容式傳感器的電容無關(guān)。這樣無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。
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)10m時(shí)，傳感器仍能很好地工作。
以上由珠海市長(zhǎng)陸工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)有限公司經(jīng)驗(yàn)整理，轉(zhuǎn)摘請(qǐng)注明出處：http://www.castlebaymusic.com/
(1)高阻抗小功率，因而所需的輸入力很小，輸入能量也很低，電容式傳感器因帶電極板間靜電引力極小，因此所需輸入能量極小，所以特別適宜用來解決輸入能量低的測(cè)量問題，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0．001um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p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。由于極板問的靜電引力很小．可動(dòng)部分做得很小很蕩，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)旦回轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)或伯心、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)，可以減小工作表面租糙等對(duì)測(cè)量的影響。
電容式傳感器存在的不足之處如下
(1)輸出阻抗高，負(fù)載能力差。
(2)寄生電容影響大。
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(1m一2m導(dǎo)線可達(dá)800PF)、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(加電纜電容)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．其變化量甚至超過被測(cè)量引起的電容變化旦，致使傳感器無法工作。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，因而兩者之間沒有客性電流存在，這樣使引線與內(nèi)屏蔽之間的申纜申容不起作用。外屏蔽仍被接地而對(duì)外界電場(chǎng)其屏蔽作用，外屏蔽接地后，對(duì)地之前的電容將成為1:1放大器的負(fù)載，它也于電容式傳感器的電容無關(guān)。這樣無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。
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)10m時(shí)，傳感器仍能很好地工作。
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