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电容式传感器称重系统有哪些优点
发布日期:2014-03-13 10:48:48
电容式传感器称重系统与电阻式、电感式等传感器相比有如下一些优点:
    (1)高阻抗小功率,因而所需的输入力很小,输入能量也很低,电容式传感器因带电极板间静电引力极小,因此所需输入能量极小,所以特别适宜用来解决输入能量低的测量问题,例如测量极低的压力、力和很小的加速度、位移等,可以做得很灵敏,分辨力非常高,能感受0.001um甚至更小的位移。

    (2)温度稳定性好。传感器的电容值一般与电极材料无关,有利于选择温度系数低的材料,又因本身发热极小,对稳定性影响甚微。

    (3)结构简单,适应性强,待测体是导体或半导体均可,可在恶劣环境中工作。电容式传感器结构简单,易于制造,可做得非常小巧p以实现某些特殊的测量,能工作在高低温、强辐射及强磁场等恶劣的环境中,也能对带有磁性的工件进行测量。

    (4)动态响应好。由于极板问的静电引力很小.可动部分做得很小很荡,因此其固有频率很高,动态响应时间短,能在几兆赫的频率下工作,特别适合动态测量,如测量振动、瞬时压力等。

    (5)可以实现非接触测量.具有平均效应。例如非接触测旦回转轴的振动或伯心、小型滚珠轴承的径向间隙等。当采用非接触测量时,电容式传感器具有平均效应,可以减小工作表面租糙等对测量的影响。

    电容式传感器存在的不足之处如下
    (1)输出阻抗高,负载能力差。

    (2)寄生电容影响大。
    电容式传感器的初始电容量很小,而传感器的引线电缆电容(1m一2m导线可达800PF)、测量电路的杂散电容以及传感器极板与其周围导体构成的电容等“寄生电容”却较大,这一方面降低了传感器的灵敏度;另一方面这些电容(加电缆电容)常常是随机变化的.将使传感器工作不稳定,影响测量精度.其变化量甚至超过被测量引起的电容变化旦,致使传感器无法工作。因此对电缆的选择、安装、接法都要有要求。

    为减小电缆分布电容影响,可将电子线路的前级装在离传感器敏感部分很近的地方,或采用所谓“双层屏蔽等电位传输技术”,
又称‘驱动电缆”技术。这种方法的基本思路是:连接电缆采用内外双层屏蔽,使内屏蔽层与被屏蔽的导线电位相同,因而两者之间没有客性电流存在,这样使引线与内屏蔽之间的申缆申容不起作用。外屏蔽仍被接地而对外界电场其屏蔽作用,外屏蔽接地后,对地之前的电容将成为1:1放大器的负载,它也于电容式传感器的电容无关。这样无论电缆形状和位置如何变化,都不会对传感器的工作产生影响。

    实验证明:采用驱动电缆技术,即使电容式传感器电容较小,在传输电缆长达10m时,传感器仍能很好地工作。

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