电容式位移传感器

电容器用作敏感元件，将机械位移转换为电容变化的传感器称为电容传感器。

电容式传感器有多种形式，可变极距电容式传感器和可变表面电容式传感器通常用于位移测量。

（1）。

可变极距电容传感器一个电极板固定，称为固定板，其他板之间的距离d改变，这导致电容的变化。

因此，只要测量电容的变化量Sc，就可以测量板之间的距离的变化量，即可动板的位移量S d。

极对极电容传感器的初始电容Co可用下式表示：ε - 真空介电常数（8.85×10-12F / m）A - 板面积（m2）做 - 板间距初始距离（m）。

传感器的这种变化关系是非线性的。

当板的初始距离从S d减小do时，电容相应地增加SC，即，电容SC / Co的相对变化量为。

因为，在实际使用中，近似线性处理，即此时产生的相对非线性误差γo是这种处理的结果，从而增加了传感器的相对非线性误差。

为了改善这种情况，可以使用差分节距电容传感器。

传感器的结构如图5所示。

它有三块板，其中两块是固定的，只有中间板可以移动。

当中间可移动板处于平衡位置时，即d1 = d2 = do，则C1 = C2 = Co。

如果可移动板向右移动S d，则d1 = do-S d，d2 = do + S d，上述相同的近似线性处理方法可以获得传感器电容的相对相对变化，即相对非线性传感器的误差γo。

很容易看出，在可变极距电容传感器变为差动后，不仅非线性误差大大减小。

灵敏度增加了一倍。

（2）可变面积电容传感器图6是可变面积电容传感器的示意图。

它由两个电极组成，其中一个是固定板，另一个是可移动板。

两块板都是半圆形的。

假设板之间的介质是恒定的（即，介电常数是恒定的）。

当板完全重叠时，电容为Co = SA / d。

当移动板围绕轴线旋转角度α时，需要板的相应区域。

当SA减小时，传感器的电容减少SC。

如果我们通过谐振电路或其他环路方法检测到电容的这种变化，则实现将角位移转换成电的电测量转换。

电容式位移传感器的位移测量范围在1um和10mm之间，可变间距传感器的测量精度约为2％。

可变面积电容式传感器测量精度高，分辨率高达0.3um。

范围：240um;线性：0.08％;分辨率：0.1nm波段：35KHZ;输出：0~±10V电源：±15;探头：不锈钢材质，尺寸：Φ9.5mm，长度22mm;探头自带电缆长1米，延长电缆可以是1,2或4米。

信号处理器铝外壳，尺寸：86X57X30mm;总传感器重量135克。

搜索结果1。

旋转轴的径向跳动，轴向偏转和旋转精度2.往复机构的运动特性和可重复性3.正弦波激励和脉冲激励中的振动测量4.机器部件的相对振动相对变形5.圆盘部件的端面振动6。

轴承间隙和油膜厚度7.检测元件尺寸和直线度8.线切割机线电极的振动9.机床主轴的热位移和动态加载试验10.可用于其他绝缘物体的振动和位移测量比金属导体（如大理石，塑料，砂轮，玻璃，陶瓷等）。

静态位移测量1.频率校准连接导线，将电极板拧入传感器探头并远离物体，按“校准”按钮，然后输出电压，预热20分钟，调整“零”旋钮使输出返回零。

2.安装传感器，调整初始间隙，进行测量，按下测量按钮，然后通过弹性护套将传感器安装到磁性支架（或用户自制的专用夹具）上，使其端面测量电极板靠近被测物体，平面或圆柱面的表面，尽可能平行，球面尽可能居中。

初始调整间隙如表1所示（参考值）。

调整时，有“+”电压输出。

转动传感器逆时针调节螺母，使测量间隙逐渐增大。

通过“零调整”逐渐接近零。

旋钮微调，输出精确到0，有“ - ”。

调节时电压输出，顺时针旋转微调螺母，测量间隙逐渐减小，输出电压逐渐接近零点，测量即可开始。

测量时，被测物体表面接近传感器，测量间隙减小，表明测量尺寸增大，输出为“+”电压，输出为“ - ”电压。

仪器输出的“+， - ”电压是相应的范围。

静态位移。

3.连接到通用仪器。

两个范围的满量程电压输出为0-±5.0V（线性区域），可用于各种高输入阻抗仪器（计算机，电压表，示波器，频率计，FFT波形分析处理）。

等等。

）。

当振动测量仪器测量振动位移时，该方法基本上类似于静态位移测量。

可以在开始测试对象之前或者在启动之后执行初始间隙调整。

物体启动后，仪器输出具有直流电压和交流电压。

直流电压是物体启动后的浮动位移，是静态位移;交流电压是物体启动后相应范围的振动位移。

DC电压分量与AC电压分量无关。

如果直流电压远离零，则转动传感器调整螺母使输出回到接近零，以确保振动测量具有满量程线性工作范围。