传感与测量技术-第4章 传感器原理及应用-电容式传感器

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第4章 常用传感器原理及应用

第4章 常用传感器原理及应用1.电阻式传感器 2.电感式传感器 5.磁电式传感器 6.热电式传感器

3.电容式传感器4.压电式传感器

7.光电式传感器8.霍尔式传感器

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第4章 常用传感器原理及应用

4.3 电容式传感器一、工作原理及特性

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第4章 常用传感器原理及应用

基本类型：极距变化型、面积变化型和介电常数变化型 电极形状：平板形、圆柱形动极板因被测量变化而移动使极距δ 发生变化，而改变了电容量。

电容量C与极板间距δ 呈非线性关系 一般取： <<

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D、d—外圆筒内径与内圆筒(或内圆柱)外径 x —外圆筒与内圆筒覆盖部分长度

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二、测量电路

电容传感器作为交流电桥的一个臂或两个邻臂， 另两个臂可以是电阻、电容或电感。 天津职业技术师范大学 汽车与交通学院

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传感器电容作为振荡器谐振回路的一部分，当被测量使传感器电 容量发生变化时，振荡器的振荡频率也随之变化(调频信号)。

限幅器将干扰及寄生调幅削平，使调频信号是等幅的。 鉴频器将调频信号的瞬时频率变化恢复成原调制信号电压的变化， 它是调频信号的解调器。

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第4章 常用传感器原理及应用

由比较器、双稳态触发器 及电容充放电回路组成。 C1、C2为传感器的差动电容 双稳态触发器的两个输出 端

为电路的输出端。U1-触发器输出的高电位时：

极距变化型差动电容传感器：

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传感与测量技术 脉冲宽度调制电路分析：

第4章 常用传感器原理及应用

(1) 其输出与输入变化量都呈线性关系；而且脉冲宽度调制电路

对传感元件的线性要求不高。(2)不需要解调电路，只要经过低通滤波器就可以得到直流输出。 (3)调宽脉冲频率的变化对输出无影响。 (4)由于采用直流稳压电源供电，不存在对其波形及频率的要求。

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第4章第三节思考题：

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