差動(dòng)型電容傳感器：差動(dòng)式電容傳感器
差動(dòng)式電容傳感器瀏覽4104次
差動(dòng)式電容傳感器是測(cè)量控制場(chǎng)合中最常用的電容式傳感器，差動(dòng)式電容傳感器的靈敏度比單極式提高一倍，而且非線性也大為減小，同時(shí)還能減小靜電引力給測(cè)量帶來的影響，并能有效地改善由于溫度等環(huán)境影響所造成的誤差。在小位移，荷重及振動(dòng)測(cè)量方面有廣泛的應(yīng)用。
差動(dòng)式電容傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖1所示。
固定極板與水平儀底座和測(cè)量平面固定在一起，動(dòng)極板由懸絲懸掛，當(dāng)被測(cè)平面有一定傾角時(shí)，由于重力作用，動(dòng)極板始終保持豎直狀態(tài)，與一固定極板的極距減小，而與另一極板極距增大，形成差動(dòng)輸出，由于所測(cè)傾角變化極小，可認(rèn)為動(dòng)極板與固定極板始終平行。
差動(dòng)式電容傳感器可用來測(cè)量直線位移、角位移、振動(dòng)振幅。尤其適合測(cè)溫、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。
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差動(dòng)型電容傳感器：差動(dòng)電容式壓力傳感器應(yīng)用及工作原理分別是什么
隨著中國工業(yè)快速的發(fā)展，使得各行業(yè)都在迅速發(fā)展中。而電容式壓力傳感器就是發(fā)展其中之一。今天傳感器那些事介紹差動(dòng)電容式壓力傳感器應(yīng)用的相關(guān)內(nèi)容，我們一起來了解一下吧。
差動(dòng)電容式壓力傳感器應(yīng)用
電容式壓力傳感器分類、工作原理及用途
電容式壓力傳感器分類
1、單電容式壓力傳感器
它由圓形薄膜與固定電極構(gòu)成。薄膜在壓力的作用下變形，從而改變電容器的容量，其靈敏度大致與薄膜的面積和壓力成正比而與薄膜的張力和薄膜到固定電極的距離成反比。另一種型式的固定電極取凹形球面狀，膜片為周邊固定的張緊平面，膜片可用塑料鍍金屬層的方法制成。這種型式適于測(cè)量低壓，并有較高過載能力。還可以采用帶活塞動(dòng)極膜片制成測(cè)量高壓的單電容式壓力傳感器。這種型式可減小膜片的直接受壓面積，以便采用較薄的膜片提高靈敏度。它還與各種補(bǔ)償和保護(hù)部以及放大電路整體封裝在一起，以便提高抗干擾能力。這種傳感器適于測(cè)量動(dòng)態(tài)高壓和對(duì)飛行器進(jìn)行遙測(cè)。單電容式壓力傳感器還有傳聲器式(即話筒式)和聽診器式等型式。
2、差動(dòng)電容式壓力傳感器
它的受壓膜片電極位于兩個(gè)固定電極之間,構(gòu)成兩個(gè)電容器。在壓力的作用下一個(gè)電容器的容量增大而另一個(gè)則相應(yīng)減小，測(cè)量結(jié)果由差動(dòng)式電路輸出。它的固定電極是在凹曲的玻璃表面上鍍金屬層而制成。過載時(shí)膜片受到凹面的保護(hù)而不致破裂。差動(dòng)電容式壓力傳感器比單電容式的靈敏度高、線性度好，但加工較困難(特別是難以保證對(duì)稱性)，而且不能實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)氣體或液體的隔離，因此不宜于工作在有腐蝕性或雜質(zhì)的流體中。
差動(dòng)電容式壓力傳感器為什么會(huì)提高靈敏度
差動(dòng)電容式壓力傳感器在檢測(cè)壓力時(shí)，因壓力的作用使檢測(cè)電容的動(dòng)片發(fā)生位置變化，當(dāng)其中一個(gè)電容的容量變小時(shí)，另一個(gè)電容的容量就會(huì)變大，這就相當(dāng)于有兩倍的變化量，其靈敏度當(dāng)然就會(huì)提高。同時(shí)，對(duì)于電容式壓力傳感器的檢測(cè)電容變化時(shí)，它的變化過程是非線性的，而采用差動(dòng)電容時(shí)，對(duì)應(yīng)的非線性變化互補(bǔ)就變成了線性變化。因此，差動(dòng)電容式壓力傳感器不僅其靈敏度高，線性都也高。
差動(dòng)電容式壓力傳感器應(yīng)用
差動(dòng)式電容傳感器有什么缺點(diǎn)？
差動(dòng)式電容傳感器有的缺點(diǎn):
(1)輸出阻抗高，負(fù)載能力差。
(2)寄生電容影響大。
通過以上傳感器那些事的介紹我們了解了差動(dòng)電容式壓力傳感器應(yīng)用的相關(guān)內(nèi)容。電容式壓力傳感器具有體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，靈敏度高等特點(diǎn)。希望大家看到這篇文章的時(shí)候能夠?qū)﹄娙菔綁毫鞲衅饔幸欢ǖ牧私狻?br/> 
差動(dòng)型電容傳感器：已知差動(dòng)式電容傳感器的初始電容C1=C2=100pF,交流電壓源有效值U=6V,頻率f=100kHz。
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在壓力測(cè)量系統(tǒng)中采用差動(dòng)式變間隙電容傳感器和電橋測(cè)量電路，如圖所示。已知δ0=0.25mm，D=38.2mm，R=5.1kΩ，Ui=60V(交流)，頻率f=400HZ，求該電容傳感器的電壓靈敏度系數(shù)Ku(V/μm)及當(dāng)電容傳感器的動(dòng)極板位移Δδ=10μm時(shí)輸出電壓Usc。
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如下圖所示，在壓力比指示系統(tǒng)中采用差動(dòng)式變極距型電容傳感器，已知原始極距δ1=δ2=0.25mm，極板直徑D=38.2mm，采用電橋電路作為其轉(zhuǎn)換電路，電容傳感器的兩個(gè)電容分別接R=5.1kΩ的電阻作為電橋的兩個(gè)橋臂，并接有效值U=60V的電源電壓，其頻率f=400Hz，電橋的另兩臂為相同的固定電容C=0.001μF。試求該電容傳感器的電壓靈敏度。若△δ=10μm，求輸出電壓的有效值。
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在電阻、電感、電容串聯(lián)諧振電路中，L=0.1mH，C=100μF，品質(zhì)因數(shù)Q=100，交流電壓的有效值U=10mV。求電路的諧振頻率f0；諧振時(shí)電路中的電流，和電容、電感上的電壓。
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題2.3圖所示RC電路中，已知R=1Ω，C=0.5F，電容的初始狀態(tài)uc(0-)=-1V，試求激勵(lì)電壓源us(t)為下列函數(shù)時(shí)電容電壓的全響應(yīng)uc(t)。
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R和C串聯(lián)組成的移相電路，已知電容0.01μF，電容上電壓u=1.414sin(314t-30°)V。欲使電容電壓較電路總電壓的相位滯后60°，求電阻R及電路總電壓有效值。
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差動(dòng)式同心圓筒電容傳感器如下圖所示，其可動(dòng)極筒外徑為9.8mm，定極筒內(nèi)徑為10mm，上下遮蓋長(zhǎng)度各為1mm時(shí)，試求電容值C1和C20當(dāng)供電電源頻率為60kHz時(shí)，求它們的容抗值。
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關(guān)于差動(dòng)脈沖寬度調(diào)制電路的說法正確的是（)。
A、適用于變極板距離和變介質(zhì)型差動(dòng)電容傳感器
B、適用于變極板距離差動(dòng)電容傳感器且為線性特性
C、適用于變極板距離差動(dòng)電容傳感器且為非線性特性
D、適用于變面積型差動(dòng)電容傳感器且為線性特性
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已知平板電容傳感器極板間介質(zhì)為空氣，極板面積S=a×a=2cm×2cm，間隙d0=0.1mm。試求傳感器初始電容值。若由于裝配關(guān)系，兩極板不平行，一側(cè)間隙為d0，而另一側(cè)間隙為d0+b，其中b=0.01mm，求此時(shí)傳感器的電容值。
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一共發(fā)放大器如圖4-19所示，試畫出直流通路、交流通路、交流等效電路。圖中各電容對(duì)信號(hào)頻率呈短路。已知晶體三極管β=200，VBE(on)=0.7V，|VA|=150V，試求輸入電阻Ri、輸出電阻Ro、電流增益Ai、電壓增益Av、源電壓增益Avs、最大電壓增益極限值A(chǔ)vtmax。
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差動(dòng)型電容傳感器：電容式壓力傳感器
它由圓形薄膜與固定電極構(gòu)成。薄膜在壓力的作用下變形，從而改變電容器的容量，其靈敏度大致與薄膜的面積和壓力成正比而與薄膜的張力和薄膜到固定電極的距離成反比。另一種型式的固定電極取凹形球面狀，膜片為周邊固定的張緊平面，膜片可用塑料鍍金屬層的方法制成。這種型式適于測(cè)量低壓，并有較高過載能力。還可以采用帶活塞動(dòng)極膜片制成測(cè)量高壓的單電容式壓力傳感器。這種型式可減小膜片的直接受壓面積，以便采用較薄的膜片提高靈敏度。它還與各種補(bǔ)償和保護(hù)部以及放大電路整體封裝在一起，以便提高抗干擾能力。這種傳感器適于測(cè)量動(dòng)態(tài)高壓和對(duì)飛行器進(jìn)行遙測(cè)。單電容式壓力傳感器還有傳聲器式（即話筒式）和聽診器式等型式
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