1. 电容电压传感器
我不给你画电路图,告诉你方法,自己设计吧。电容式传感器的转换电路,主要有:
1、电桥电路。将电容传感器接入交流电桥的一个臂或两个相邻臂,另两臂可以是电阻或电容或电感,也可以是变压器的两个次级线圈。测量时被测量变化导致传感器电容变化引起电桥失衡,电桥输出电压变化。
2、差动脉冲调宽电路。又叫差动脉宽调制电路,利用对传感器电容的充放电使电路输出脉冲的宽度随电容传感器容量变化而变化,通过低通滤波器就能得到对应被测量变化的直流信号。
3、调频电路。将传感器电容接入振荡器LC谐振回路中,作为回路的一部分,将电容容量的变化转换为电路振荡频率的变化,从而可以通过测量频率来得到被测量的变化。
4、运放式测量电路。将传感器电容接入运放中,作为运放的反馈元件,然后在运放输入端输入恒定的交流信号,于是输出信号电压受反馈电容控制。由于这种接法输出信号与传感器电容是反比关系,特别适合变极距型电容传感器。以上4种是最常用的,另外还有一些不常用的转换电路,总之利用电容式传感器电容变化的特点,设计出一个把电容变化转换为其它便于检测的物理量就可以了。
2. 压力电容传感器
电容式传感器的应用举例。
电容传感器可用来测量直线位移、 角位移, 振动振幅(可测至0.05μ m的微小振幅), 尤其适合测量高频振动振幅、 精密轴系回转精度、 加速度等机械量, 还可用来测量压力、 差压力、 液位、 料面、 粮食中的水分含量、 非金属材料的涂层、 油膜厚度、 测量电介质的湿度、 密度、 厚度等等。
在自动检测和控制系统中也常常用来作为位置信号发生器。
3. 电容式电压传感器
压力传感器工作原理 1 、应变片压力传感器原理 力学传感器的种类繁多,如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。
电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。
通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上,当基体受力发生应力变化时,电阻应变片也一起产生形变,使应变片的阻值发生改变,从而使加在电阻上的电压发生变化。
一般这种应变片都组成应变电桥,并通过后续的仪表放大器进行放大,再传输给处理电路(通常是A/D 转换和CPU )显示或执行机构。
4. 电容传感器测电压的原理
差动电容性能不一致。电容传感器本身存在非线性,差动电容传感器可以利用两只差动电容的非线性叠加抵消而实现线性化补偿。如果两只电容特性不一致,就不能完全补偿,导致传感器出现非线性。
电容位移传感器 对微位移的测量越精确、响应速度越快、非线性越小,整体性能就越好。
5. 高压电容传感器
这个是属于标准符号,意思就是传感器跟带电显示器,检测一次侧母排带没带电,是否缺相及核相等功能
6. 电容传感器电路
这里主要介绍电容式传感器的原理、结构类型、测量电路及其工程应用。
当被测量的变化使S、d或ε 任意一个参数发生变化时,电容量也随之而变,从而完成 了由被测量到电容量的转换。根据当式中的三个参数中两个固定,一个可变,使得电容式传感器有三种基本类型:变极距型电容传感器、变面积型电容传感器和变介电常数型电容传感器。电容式传感器的测量电路就是将电容式传感器看成一个电容并转换成电压或其他电量的电路。因此,常用的测量电路主要有桥式电路、调频电路、脉冲宽度 制电路、运算放大器电路、二极管双 T 形交流电桥和环行二极管充放电法等。调频电路实际是把电容式传感器作为振荡器谐振回路的一部分,当输入量导致电容量发生变化时,振荡器的振荡频率就发生变化。虽然可将频率作为测量系统的输出量,用以判断被测非电量的大小,但此时系统是非线性的,不易校正,因此必须加入鉴频器,将频率的变化转换为电压振幅的变化,经过放大就可以用仪器指示或记录仪记录下来。调频电容传感器测量电路具有较高的灵敏度,可以测量高至 0.01 μm级位移变化量。信号的输出频率易于用数字仪器测量,并与计算机通信,抗干扰能力强,可以发送、接收以达到遥测遥控的目的。因此,在实际应用中,常采用差动式结构,既使灵敏度提高 1 倍,又使非线性误差大大降低,抗干扰能力增强。电容式传感器具有如下特点。(1) 结构简单,适应性强 电容式传感器结构简单,易于制造,精度高;可以做得很小,以实现某些特殊的测量,电容式传感器一般用金属作电极,以无机材料作绝缘支承,因此可工作在高低温、强辐射及强磁场等恶劣的环境中,能承受很大的温度变化,承受高压力、高冲击、过载等;能测超高压和低压差。(2) 动态响应好 电容式传感器由于极板间的静电引力很小,需要的作用能量极小,可动部分可以做得小而薄,质量轻,因此固有频率高,动态响应时间短,能在几兆赫的频率下工作,特适合于动态测量;可以用较高频率供电,因此系统工作频率高。它可用于测量高速变化的参数,如振动等。(3) 分辨率高 由于传感器的带电极板间的引力极小,需要输入能量低,所以特别适合于用来解决输入能量低的问题,如测量极小的压力、力和很小的加速度、位移等,可以做得很灵敏,分辨力非常高,能感受0.001μm ,甚至更小的位移。(4) 温度稳定性好 电容式传感器的电容值一般与电极材料无关,有利于选择温度系数低的材料,又由于本身发热极小,因此影响稳定性也极微小。(5) 可实现非接触测量、具有平均效应 如回转轴的振动或偏心、小型滚珠轴承的径向间隙等,采用非接触测量时,电容式传感器具有平均效应,可以减小工件表面粗糙度等对测量的影响。不足之处是输出阻抗高,负载能力差,电容传感器的电容量受其电极几何尺寸等限制,一般为几十皮法到几百皮法,使传感器输出阻抗很高,尤其当采用音频范围内的交流电源时,输出阻抗更高,因此传感器负载能力差,易受外界干扰影响而产生不稳定现象;寄生电容影响大,电容式传感器的初始电容量很小,而传感器的引线电缆电容、测量电路的杂散电容以及传感器极板与其周围导体构成的电容等“寄生电容”却较大,降低了传感器的灵敏度,破坏了稳定性,影响测量精度,因此对电缆的选择、安装、接法都要有要求。电容式传感器可用来测量直线位移、角位移、振动振幅(测至 0.05μm的微小振幅),尤其适合测量高频振动振幅、精密轴系回转精度、加速度等机械量,还可用来测量压力、差压力、液位、料面、粮食中的水分含量、非金属材料的涂层、油膜厚度、测量电介质的湿度、密度、厚度等。在自动检测和控制系统中也常常用来作为位置信号发生器。Mr.李.土鳖. 的感言: 谢谢你帮了我大忙!
7. 电容传感器电感传感器
电感式接近开关是任何介质通过时都能够检测出来,它工作的原理是:当导电的物体在靠近能够产生电磁场的开关时,让作用物体的内部成功的产生涡流。此时这个产生的涡流又会反作用到那个最先产生磁场的开关,这样电感式接近开关的内部电路参数会相应的产生一些变化。这一系列的作用就是为了检测开关附近是否有无导电的物体,然后来决定开关的通或者是断。由此可以看出,电感式接近开关不是万能的,它能够检测和识别出的物体必须已经导电。
电感式接近开关是根据l-c的谐振电路的原理来进行工作的,电感式接近开关的敏感的部分就是像它名字所说的那样,是电感。电感式的接近开关有很大的局限性,他只能用来检测导体,如果在实际的生活当中,一般就只能用来检测和识别金属类的物体。
电容式接近开关测量的时候一般情况之下就是形成电容器的一个极板,这个的另外一个极板就是开关的外壳。后面所说的这个外壳在实际测量的过程当中,一般是要接地的,或者与机器的机壳来进行连接。当有物体接近开关的时候,无论是不是导体,电容的介电常数都会在此时发生或多或少的变化,当然,电容量也会因此而改变,从而引起电路状态也就是与测量头相连接的发生一定的变化,最终来控制电容式接近开关的开或闭合。
电容式接近开关的工作原理与电感式的大致相同,但是电容式接近开关比电感式接近开关相对的具有一定优势,因为这种开关检测或者识别的对象,不像电感式接近开关一样,具有很强的局限性,它不局限于导体,除导体之外,还有半导体、绝缘体,检测的对象甚至可以涉及液体或者是粉状物。
电容式接近开关的敏感部位不同于电感式接近开关,是电容。两者还有其他不同的地方,比如电感式接近开关的话回忆版用来金策和识别导磁的物体,但是电容式接近开关就会用来检测盒识别介电常数相对较小的一些物体,比如说空气。
8. 压电传感器和电容传感器
电阻式传感器一般采用电阻应变片(膜),较多应用在压力传感:电子称、电子磅等。 电容式传感器采用介质传感:应用于位移监测。