電容式傳感器常用的測量電路

                     電容式傳感器常用的測量電路

   電容式傳感器的測量電路就是將電容式傳感器看成一個電容并轉換成電壓或其他電量的電路。因此，常用的測量電路主要有橋式電、調頻電路、脈沖寬度制電路、運算放大器電路、二極管雙T形交流電橋和緩刑二極管充放電法等。

   調頻電路實際是把電容式傳感器作為振蕩器諧振回路的一部分,當輸入量導致電容量發生變化時，振蕩器的振蕩頻率就發生變化。雖然可將頻率作為測量系統的輸出量，用以判斷被測非電量的大小，但此時系統是非線性的，不易校正，因此得加入鑒頻器，將頻率的變化轉換為電壓振幅的變化，經過放大就可以用儀器指示或記錄儀記錄下來。  

  在實際應用中，常采用差動式結構，即使靈敏度提高1倍，又使非線性誤差大大降低，抗力增強。電容式傳感器可用來測量直線位移、角位移、振動振幅(測至0.05μm的微小振幅)，尤其適合測量高頻振動振幅、精密軸系回轉精度、加速度等機械量，還可用來測量壓力、差壓力、液位、料面、糧食中的水分含量、非金屬材料的涂層、油膜厚度、測量電介質的濕度、密度、厚度等。在自動檢測和控制系統中也常常用來作為位置信號發生器。  

從能量轉換的角度而言，電容變換器為無源變換器，需要將所測的力學量轉換成電壓或電流后進行放大和處理。力學量中的線位移、角位移、間隔、距離、厚度、拉 伸、壓縮、膨脹、變形等無不與長度有著密切的量；這些量又都是通過長度或者長度比值進行測量的量，而其測量方法的相互關系也很密切。

另外，在有些條件下，這些力學量變化相當緩慢，而且變化范圍極小，如果要求測量極小距離或位移時要有較高的分辨率，其他傳感器很難做到實現高分辨率要求，在精密測量中所普遍使用的差動變壓器傳感器的分辨率僅達到1～5μm數量級；而有一種電容測微儀，他的分辨率為0.01μm，比前者提高了兩個數量級，zui大量程為100±5μm，因此他在精密小位移測量中受到青睞。