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IFM易福門電容式傳感器優缺點及工作原理
點擊次數：2984 發布時間：2013-1-23
IFM易福門電容式傳感器優缺點及工作原理70年代末以來,隨著集成電路技術的發展,出現了與微型測量儀表封裝在一起的電容式傳感器。這種新型的傳感器能使分布電容的影響大為減小，使其固有的缺點得到克服。電容式傳感器是一種用途極廣，很有發展潛力的傳感器
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IFM易福門電容式傳感器也常常被人們稱為電容式物位計，電容式物位計的電容檢測元件是根據圓筒形電容器原理進行工作的，電容器由兩個絕緣的同軸圓柱極板內電極和外電極組成，在兩筒之間充以介電常數為e的電解質時，兩圓筒間的電容量為C=2∏eL/lnD/d，式中L為兩筒相互重合部分的長度；D為外筒電極的直徑；d為內筒電極的直徑；e為中間介質的電介常數。在實際測量中D、d、e是基本不變的，故測得C即可知道液位的高低，這也是電容式傳感器具有使用方便，結構簡單和靈敏度高，價格便宜等特點的原因之一
IFM易福門電容式傳感器分類根據被測參數的變化分：
（1）變極距型電容傳感器（d）
（2）變面積型電容傳感器（A）
（3）變介質型電容傳感器（ε）[2]
變極距型電容傳感器
：
變面積型電容傳感器
[2]變電介質型電容式傳感器
[2]變介質型電容式傳感器
IFM易福門電容式傳感器的等效電路兩點注意：
工作頻率等于或接近諧振頻率時，諧振頻率破壞了電容的正常作用。因此，工作頻率應該先擇低于諧振頻率。
電容式傳感器的有效電容除與位移有關外，還與角頻率有關。因此，在實際應用時必須與標定的條件（ω）相同。
電容傳感器的特點：電容量小，變化更小（PF級）。理論上，交流電橋可作為電容傳感器的測量電路，但由于電容及變化太小，不易實現。包括（1）調頻電路（2）運算放大器式電路（3）二極管雙T形交流電橋（4）脈沖寬度調制電路
1.調頻電路
特點：
（1）轉換電路生成頻率信號，可遠距離傳輸不受干擾。
（2）具有較高的靈敏度，可以測量高至0.01μm級位移變化量。
（3）但非線性較差，可通過鑒頻器（頻壓轉換）轉化為電壓信號后，進行補償。
2.運算放大器式電路運算放大器要求：
特點：
（1）解決了單個變極板間距離式電容傳感器的非線性問題
（2）要求Zi及放大倍數足夠大
（3）為保證儀器精度，還要求電源電壓的幅值和固定電容穩定
（4）由于Cx變化小，所以該電路實現起來困難
（5）輸入阻抗高（避免泄漏）、放大倍數大（接近理想放大器）
IFM易福門電容式傳感器優缺點電容式傳感器的優點是結構簡單,價格便宜，靈敏度高，零磁滯，真空兼容，過載能力強，動態響應特性好和對高溫、輻射、強振等惡劣條件的適應性強等。缺點是輸出有非線性，寄生電容和分布電容對靈敏度和測量精度的影響較大，以及聯接電路較復雜等。
IFM易福門電容式傳感器的應用1、 ZCS1100型精密電容位移傳感器。本傳感器可以在線檢測壓電微位移、振動臺，電子顯微鏡微調，天文望遠鏡鏡片微調，精密微位移測量等。該傳感器是一個單一的通道，高性能線性位移測量系統，創新的電容位移測量技術，提供了納米測量能力，成本低，適合測量任何導電目標。
2、FWS-CⅡ型在線電容式水分檢測傳感器。在線檢測各種工作機械的液壓、潤滑系統介質的含水率，特別是外部水容易滲入機械內部的軋鋼機、造紙機、汽輪 機、船舶機械。 監視循環油系統是否存在泄漏，如水冷卻器等。 監視工作機械的密封元件是否損壞，引起外部水滲入。 監視環境空氣濕度對潤滑液壓系統油品品質和含水率的影響。，從而測定潤滑油質量，預測設備故障，是設備潤滑油管理中的關鍵部件。本傳感器采用螺紋連接，體積小，重量輕，結構可靠，測量精度高，工作穩定，具有較強的抗電磁干擾性能。封閉型不銹鋼制外殼具有很好的防水防塵性能。可直接安裝于工廠現場液壓潤滑管道上。是理想的在線水分檢測傳感器。
IFM易福門電容式傳感器還可與控制室中的二次儀表或控制器相連，在線、連續、實時的檢測各種低水分油品的含水率。直接顯示，遠程控制和報警。實現數據存儲，積算、傳輸和控制功能。普遍應用于大中型機械聯動機組的液壓、潤滑循環系統 例如：高線軋機和板帶軋機潤滑油系統、板帶軋機和棒線軋機液壓傳動系統、汽輪發電機組潤滑系統、造紙機組潤滑系統、船舶機械潤滑系統、燃料油庫。粘度計，污染度，濕度計電容式傳感器
3、 FW-C1型電容式潤滑油實時在線監測傳感器。本傳感器可以在線準確測定潤滑油的污染程度，包括氧化程度、含水量和其它機械化學雜質污染度，從而測定潤滑油質量，判定是否需要更換潤滑油，即可節約油料，又能預測設備故障，是設備潤滑油管理中改變傳統的按期換油，實現按質換油的關鍵部件。本傳感器采用螺紋連接，體積小，重量輕，結構可靠，是理想的在線潤滑油檢測傳感器，可普遍應用于各類大型動力機械，軸承，齒輪箱，泵機和汽輪機的潤滑油檢測質量實時檢測中。該傳感器還可與控制室中的二次儀表或控制器相連，實現數據存儲，積算、傳輸和控制功能。IFM易福門電容式傳感器優缺點及工作原理