電容式傳感器的特點(diǎn)是什么？有哪些應(yīng)用？

70年代末以來，隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了與微型測(cè)量?jī)x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(diǎn)得到克服。電容式傳感器是一種用途極廣，很有發(fā)展?jié)摿Φ膫鞲衅?。典型的電容式傳感器由上下電極、絕緣體和襯底構(gòu)成。當(dāng)薄膜受壓力作用時(shí)，薄膜會(huì)發(fā)生一定的變形，因此，上下電極之間的距離發(fā)生一定的變化，從而使電容發(fā)生變化。但電容式壓力傳感器的電容與上下電極之間的距離的關(guān)系是非線性關(guān)系，因此，要用具有補(bǔ)償功能的測(cè)量電路對(duì)輸出電容進(jìn)行非線性補(bǔ)償。

電容傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適應(yīng)性強(qiáng) ;電容式傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造，精度高;可以做得很小，以實(shí)現(xiàn)某些特殊的測(cè)量，電容式傳感器一般用金屬作電極，以無機(jī)材料作絕緣支承，因此可工作在高低溫、強(qiáng)輻射及強(qiáng)磁場(chǎng)等惡劣的環(huán)境中，能承受很大的溫度變化，承受高壓力、高沖擊、過載等;能測(cè)超高壓和低壓差。

電容傳感器動(dòng)態(tài)響應(yīng)好，電容式傳感器由于極板間的靜電引力很小，需要的作用能量極小，可動(dòng)部分可以做得小而薄，質(zhì)量輕，因此固有頻率高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間短，能在幾兆赫的頻率下工作，特適合于動(dòng)態(tài)測(cè)量;可以用較高頻率供電，因此系統(tǒng)工作頻率高。它可用于測(cè)量高速變化的參數(shù)，如振動(dòng)等。

電容傳感器分辨率高，由于傳感器的帶電極板間的引力極小，需要輸入能量低，所以特別適合于用來解決輸入能量低的問題，如測(cè)量極小的壓力、力和很小的加速度、位移等，可以做得很靈敏，分辨力非常高，能感受0.001μm ，甚至更小的位移。

電容傳感器溫度穩(wěn)定性好，電容式傳感器的電容值一般與電極材料無關(guān)，有利于選擇溫度系數(shù)低的材料，又由于本身發(fā)熱極小，因此影響穩(wěn)定性也極微小。

電容傳感器可實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量、具有平均效應(yīng) 如回轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)或偏心、小型滾珠軸承的徑向間隙等，采用非接觸測(cè)量時(shí)，電容式傳感器具有平均效應(yīng)，可以減小工件表面粗糙度等對(duì)測(cè)量的影響。

電容式傳感器作為一種重要的工業(yè)傳感器技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)生產(chǎn)制造過程中。

工業(yè)自動(dòng)化控制

電容式傳感器在工業(yè)自動(dòng)化控制中發(fā)揮著重要作用。它可以用于檢測(cè)和監(jiān)測(cè)生產(chǎn)線上的物體位置、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和精確度。通過實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)并反饋給控制系統(tǒng)，電容式傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)精確的物體定位、速度控制和運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃，提高生產(chǎn)線的效率和質(zhì)量。

液位監(jiān)測(cè)和控制

在工業(yè)生產(chǎn)過程中，液體的準(zhǔn)確控制和監(jiān)測(cè)是至關(guān)重要的。電容式傳感器可以用于檢測(cè)和測(cè)量液體的容量、高度和流速等參數(shù)。它可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)液體的變化，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)中進(jìn)行精確的液位控制和調(diào)節(jié)，確保生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性和安全性。

密封性檢測(cè)

在許多工業(yè)制造領(lǐng)域，密封性是一個(gè)重要的要求。電容式傳感器可以用于檢測(cè)和評(píng)估產(chǎn)品的密封性能。通過測(cè)量電容的變化，傳感器可以快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)出產(chǎn)品的密封程度，幫助生產(chǎn)過程中實(shí)施質(zhì)量控制和改進(jìn)措施，提高產(chǎn)品的可靠性和耐用性。

振動(dòng)監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)維護(hù)

振動(dòng)是許多工業(yè)設(shè)備故障的早期指標(biāo)。電容式傳感器可以用于監(jiān)測(cè)和分析設(shè)備的振動(dòng)情況。通過實(shí)時(shí)采集振動(dòng)數(shù)據(jù)，并結(jié)合數(shù)據(jù)分析和故障診斷算法，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)維護(hù)。這有助于提前發(fā)現(xiàn)潛在故障，并采取相應(yīng)的維修措施，避免生產(chǎn)中斷和損失。

電容式傳感器在工業(yè)生產(chǎn)制造中具有廣泛的領(lǐng)域和巨大的效益。它在工業(yè)自動(dòng)化控制、生產(chǎn)、檢測(cè)、制造各方面應(yīng)用。