电容式传感器的作业原理
电容式传感器是以各种类型的电容器作为传感元件，将被测物理量或机械量转化成为电容量改动的一种转化设备，实践上便是一个具有可变参数的电容器。电容式传感器广泛用于位移、视点、振荡、速度、压力、成分剖析、介质特性等方面的丈量。最常用的是平行板型电容器或圆筒型电容器。
容式传感器也常常被人们称为电容式物位计，电容式物位计的电容检测元件是依据圆筒形电容器原理进行作业的，电容器由两个绝缘的同轴圆柱极板内电极和外电极组成，在两筒之间充以介电常数为ε的电解质时，两圆筒间的电容量为：
式中L为两筒彼此重合部分的长度；D为外筒电极的直径；d为内筒电极的直径；e为中心介质的电介常数。在实践丈量中D、d、e是根本不变的，故测得C即可知道液位的凹凸，这也是电容式传感器具有使用方便，结构简略和活络度高，价格便宜等特色的原因之一。电容式传感器是以各种类型的电容器作为传感元件，因为被丈量改动将导致电容器电容量改动，经过丈量电路，可把电容量的改动转化为电信号输出。测知电信号的巨细，可判别被丈量的巨细。这便是电容式传感器的根本作业原理。
电容式传感器分类
依据传感器的作业原理可把电容式传感器分为变极距型、变面积型和变介质型三种类型。
依据传感器的结构可把电容式传感器分为三种类型的结构方式。它们又可按位移的方式分为线位移和角位移两种，每一种又依据传感器极板形状分红平（圆形）板形和圆柱（圆筒）形，尽管还有球面形和锯齿形等其他形状，但一般很少用。其间差动式一般优于单组（单边）式传感器，它具有活络度高、线性规模宽、稳定性高级特色。
电容式传感器的几种根本方式
实践使用时，常常仅改动三参数之一以使其改动。所以电容式传感器可分为三种根本类型：变极距（变空隙）型、变面积型型和变介电常数型称重传感器。
电容式传感器的三种根本结构方式。它们又可按位移的方式分为线位移和角位移两种每一种又依据传感器权板形状分红平板和圆形或圆柱（圆筒）形，尽管还有球面形和锯齿形等其他的形状、但一般很少用，故表中未列出。其间差动式传感器一般优于单组（单边）式传感器。它活络度高、线性规模宽、稳定性高。
1．变极匝型电容式传感器
变极距型电容式传感器用一个固定极扳和一个可动极板构成：可动极板由被测金属平面充任。当电容式传感器极板间隔因被丈量改动而改动时．电容改动量为极距是时的初始电容量。
极板间隔的改动不是线性联系阐明该类型电容式传感器存在着原理性非线性差错．即量程远小于两极板问的初始间隔）时，能够以为么是线性联系，因而，这种类型的传感器一般用来丈量细小的位移改动量。
但在极板间隔过小时，电极外表的平面度对活络应有影响，一起还简单引起电容器击穿，
因而．极板间隔不能无限小。改进的方法是在极板间增放一片云母片或塑料膜。
云母的相对介电系数为空气的7倍其击穿电压不小于l0的3次方kv／mm，而空气的击穿电压仅为3kv/mm，即便厚度为0.01mm的云母片，它的击穿电压也术小于10kv／mm。因而，放置云母片后，极板之间的开端间隔卸能够大大减小。只需云母片选得恰当，就能取得较好的线性联系拉绳位移传感器。
一般电容式传感器的开端电容约为20PF一30pF之间，极板间隔在25um一200um左右，最大位移应该大于间隔的1/10.
实践使用中，为改进非线性，进步活络度及战胜某些外界条件如电源电比、环境温度改动的影响等、常常选用兹动式结构，在未开端丈量的初始状况时，将可动极板调整友中心方位，位两头电容持平；测员时。中心极板跟从被测目标上下移动，就会引起上下两部分的电容量上增下减或上减下增，所以两头电容的控值这样进步了活络废，问时在零点附近作的线性度也得到了改进。
需求指出，圆柱形极板小能制成交权距利。
2．变面积（s）型电容式传感器
变四积型电容式传感器中．平板形结构对圾距改动特别灵敏，丈量精度受到影响，而圆柱形结构授权板径向改动的影响很小v成为实践使用中最常来只结构．其干线位移单组式的电容量在疏忽边缘效应时为电容传感器的电容改动与线位移成正比。
3．变介电常数（e）型电容式传感器
变介电常数（c）型电容式传感器大多用来丈量电介质的厚度、液位、还可依据极间介质的介电常数随温度、湿度改动而改动来丈量介质资料的温度、湿度等。若疏忽边原因应，表5—l中单组式平板形线位移传感器的电容量与介质线位移的联系为固定极板的长度和宽度及被测物进入两极板间的长度。
由此可见，电容量与线位移呈线性联系。
厚度传感器中的电容量与厚度的联系为式中的符号意义与式相同。由此可见，电容量与厚度之间呈非线性联系。
应该留意的是，假如电极之间的被测介质导电时，在电极外表应涂覆绝缘层，以避免电极间短路。
