传感与测量技术-第4章 传感器原理及应用-电容式传感器

各种传感器

传感与测量技术

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

天津职业技术师范大学

汽车与交通学院

各种传感器

传感与测量技术

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

天津职业技术师范大学

汽车与交通学院

各种传感器

传感与测量技术

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： <<

天津职业技术师范大学

汽车与交通学院

各种传感器

传感与测量技术

第4章 常用传感器原理及应用

天津职业技术师范大学

汽车与交通学院

各种传感器

传感与测量技术

第4章 常用传感器原理及应用

天津职业技术师范大学

汽车与交通学院

各种传感器

传感与测量技术

第4章 常用传感器原理及应用

天津职业技术师范大学

汽车与交通学院

各种传感器

传感与测量技术

第4章 常用传感器原理及应用

天津职业技术师范大学

汽车与交通学院

各种传感器

传感与测量技术

第4章 常用传感器原理及应用

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

天津职业技术师范大学

汽车与交通学院

各种传感器

传感与测量技术

第4章 常用传感器原理及应用

天津职业技术师范大学

汽车与交通学院

各种传感器

传感与测量技术

第4章 常用传感器原理及应用

天津职业技术师范大学

汽车与交通学院

各种传感器

传感与测量技术

第4章 常用传感器原理及应用

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

各种传感器

传感与测量技术

第4章 常用传感器原理及应用

天津职业技术师范大学

汽车与交通学院

各种传感器

传感与测量技术

第4章 常用传感器原理及应用

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。

天津职业技术师范大学

汽车与交通学院

各种传感器

传感与测量技术

第4章 常用传感器原理及应用

天津职业技术师范大学

汽车与交通学院

各种传感器

传感与测量技术

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：

天津职业技术师范大学

汽车与交通学院

各种传感器

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。

天津职业技术师范大学

汽车与交通学院