器件-高阻抗傳感元件-工廠(chǎng)[韋克威]

電容式傳感器把被測(cè)量轉(zhuǎn)換成電路參數(shù)C。為了使信號(hào)能傳輸、放大、運(yùn)算、處理、指示、記錄、控制，得到所需的測(cè)量結(jié)果或控制某些設(shè)備工作，還需將電路參數(shù)C進(jìn)一步轉(zhuǎn)換成電壓、電流、頻率等電量參數(shù)。目前這樣的轉(zhuǎn)換電路種類(lèi)很多，一般歸結(jié)為兩大類(lèi)型:一種為調(diào)制型;另一種為脈沖型(或稱(chēng)為電容充放電器)。

隨著新工藝、新材料問(wèn)世，特別是電子技術(shù)的發(fā)展，使得電容式傳感器越來(lái)越廣泛地得到應(yīng)用。電容式傳感器可用來(lái)測(cè)量直線(xiàn)位移、角位移、振動(dòng)振幅(可測(cè)至0.05 μm的微小振幅)，尤其適合測(cè)量高頻振動(dòng)振幅、精密軸系回轉(zhuǎn)精度、加速度等機(jī)械量，還可用來(lái)測(cè)量壓力、差壓力、液位、料面、糧食中的水分含量、非金屬材料的涂層、油膜厚度、測(cè)量電介質(zhì)的濕度、密度、厚度等。在自動(dòng)檢測(cè)和控制系統(tǒng)中也常常用來(lái)作為位置信號(hào)發(fā)生器。當(dāng)測(cè)量金屬表面狀況、距離尺寸、振動(dòng)振幅時(shí)，往往采用單電極式變極距型電容式傳感器，這時(shí)被測(cè)物是電容器的一個(gè)電極，另一個(gè)電極則在傳感器內(nèi)。

電容式傳感器是高阻抗傳感元件，很易受外界干擾的影響。當(dāng)外界干擾(如電磁場(chǎng))在傳感器上和導(dǎo)線(xiàn)之間感應(yīng)出電壓并與信號(hào)一起輸至電子線(xiàn)路時(shí)就會(huì)產(chǎn)生誤差。干擾信號(hào)足夠大時(shí)，儀器無(wú)法正常工作，甚至?xí)p壞。此外，接地點(diǎn)不同所產(chǎn)生的接地電壓差也是一種 干擾信號(hào),會(huì)給儀器帶來(lái)誤差和故障。防止和減小干擾的某些措施已在上面有所討論，現(xiàn)歸納如下:

(1)屏蔽和接地。用良導(dǎo)體作傳感器殼體。將傳感元件包圍起來(lái)，并可靠接地;用金屬網(wǎng)把導(dǎo)線(xiàn)套起來(lái)使它們之間絕緣(即屏蔽電纜)，金屬網(wǎng)可靠接地;用雙層屏蔽線(xiàn)且可靠接地;用雙層屏蔽罩殼且可靠接地;傳感器與電子線(xiàn)路前置級(jí)一起裝在良好屏蔽殼體內(nèi)，殼體可靠接地等。

(2) 增加原始電容值，降低容抗。

(3)導(dǎo)線(xiàn)間的分布電容有靜電感應(yīng)，因此導(dǎo)線(xiàn)和導(dǎo)線(xiàn)要離得遠(yuǎn)，線(xiàn)要盡可能短，最好成直角排列，若必須平行排列時(shí)可采用同軸屏蔽線(xiàn)。

(4) 盡可能一點(diǎn)接地,避免多點(diǎn)接地。地線(xiàn)要用粗的良導(dǎo)體或?qū)捰≈凭€(xiàn)。

(5)盡量采用差分式電容傳感器，可減小非線(xiàn)性誤差，提高傳感器靈敏度，減小寄生電容的影響和減小干擾。