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告诉你网赌放水时间电容式传感器测位移

发布日期:2020-11-14 02:23

  传感器与检测技术课程设计 题目: 专 业: 班 级: 学 号: 电容式传感器测位移 测控技术与仪器 12121202 4 目 录 一. 电容式传感器 1.1 电容式传感器工作原理 ............................................................ 2 1.2 电容式传感器的结构类型 ........................................................ 3 1.3 电容式传感器的优缺点 ............................................................ 4 二. 电容式传感器测位移特性 2.1 设计原理图 ...................................... 5 2.2 流程图 .......................................... 5 2.3 测试方法 ......................................... 5 三. 数据及分析 ............................................ 6 四.课程设计心得 ....................................................................................... 7 一.电容式传感器 1.1 电容式传感器的工作原理 两块极板之间的间隙变化,或是表面积变化,将使电容量改 变,告诉你网赌放水时间,根据这一原理制成的传感器称为电容式传感器。 电容式传感器是以各种类型的电容器为传感元件,将被测物 理量装换成电容量的变化来实现测量的。电容式传感器的输出是 电容的变化量, 利用电容 C= ε A/d 关系通过相应的结构和测量电 路可以选择ε ,A,d 中三个参数中,保持两个参数不变,而只改变 其中一个参数,则可以有测干燥度(ε 变),测位移(d 变)和测 液位(A 变)等多种电容式传感器。 本实验采用传感器为两组静态级片和一组动级片组成两个平 板式变面积差动结构 (两个平板是变面积电容变化量只△C=△C1△C2)的电容位移传感器(具体平板式变面积电容式传感器原理 参阅教课书),差动时一般优于单组(单边)式的传感器。它的 灵敏度高,线性范围宽,稳定性高。 电容量和两个极板的间隙、表面积之间的关系可用下式表示 C=? Sb /d = ? r ? 0 Sb /d 式中, C : 电容 (微微法); ? : 极板间介质的介电常数,空气的 ? = 1; Sb : 两个极板相互覆盖的面积 (cm? ) ; d : 两个极板间的距离 (cm? ) ; ? r : 相对介电常数 ; ? 0 : 线 F/cm 。 由式可见,在 3 个参数中,只要改变其中一个参数,即可使电容 C 发生变化。如果保持其中两个参数不变,就可把另一个参数的单一变 化转换成电容量的变化, 即可以把 3 个参数中的任意一个的变化转换 成电容 C 的变化。这就是电容式传感器的基本工作原理。 1.2 电容式传感器的结构类型 根据工作原理,告诉你网赌放水时间在实际应用中,电容式传感器一般可分如下 3 种类型: ① 可以改变两极板间的距离 d ; ② 可以移动极板,以改变极板间相覆盖的面积 S ; ③ 可以改变极板间的介质,以便介电常数 ? 发生变化。 这 3 类常见的电容式传感器的主要结构形式分为改变极板覆盖面、 改 变极板间距离和改变介质 3 组,每组又依运动件的平移(直线运动) 或角位移(旋转)分类。对于 1、2 组,每类又依电容器的形状分成 平面形或圆筒形。电容式传感器的组成可有单片单组、差接组和多片 单组等组合方式。 1.3 电容式传感器的优缺点及一些特殊问题 优点 动作能量低 (极板间静电吸引力约几个 10 C) , 动作响应快 (固 有频率高,载波频率高),本身发热影响小(用真空,空气或其他气 体作绝缘介质时),灵敏度高,误差小,能在恶劣的环境下工作(如 在高温,低温及强辐射等各种环境下)。因此,该传感器近几年来得 到了较快的发展,逐渐广泛地应用在工业自动化仪表中。 ?5 缺点 (1)其输出特性式非线性的。对于改变极板距离的电容传感器。电容 量和极板间距离是非线性关系,虽然用差动式结构可以使其得到改 善,但是由于存在泄漏电脑和不可避免的不一致性,也不可能完全消 除特性的非线)泄漏电容的影响,传感器的电容量及其变化一般小于电容量, 泄漏电容量式由支持构建及连接电缆所引起。 这些泄漏电容不仅降低 了转换效率,还将引起误差。但是,利用电缆屏蔽层的点位跟踪与电 缆相连接的可动极板的点位, 或将信号处理的电子线路安装在非常靠 近的地方,皆可消除泄漏电容的影响。 由于上述特点, 目前电容式传感器通过改变 d 和 s, 在对位移 (直 线和转角),压力,振动等的检测方面获得一定的应用。例如,利用 改变介电常数 ? 的方法可以检测密闭容器中的液位, 不到点松散物质 的料位,非导电材料的厚度,非金属材料涂层等。 二.电容式传感器测位移特性 2.1 电容变换器原理图 2.2.电容式位移传感器设计原理方块图: 机械位移 → 电容传感器 → 电容变换器 → 放大器 → 电压表 2.3 测试方法 1、将电容传感器装于电容传感器实验模板上并按示意接线(实验模板 的输出VO1接主机箱电压表的Vin)。 2、将模板上的 Rw 调节到中间位置(逆时针转到底再顺时传3圈)。 3、将主机箱上的电压表量程开关打到2v档,合上主机箱电源开关, 旋转测微头改变电容传感器的动极板位置使电压表显示0v ,再转 动测微头(同一个方向)5 圈,记录此时的测微头读数和电压表显示值 为实验起点值。以后,反方向每转

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