电容传感器工作原理是什么？一文讲清

电容传感器是一种灵敏、敏感耐用、空间分辨率高、抗工作环境变化性强等优点的物体传感器，在工业控制领域、环境检测领域、通信技术领域以及汽车领域均有广泛的应用。



一、电容传感器的工作原理

电容传感器的原理是利用物质的电容变化对外界物体变化的响应，用来检测物体的变化，从而完成物体的传感工作。电容传感器的原理如下所示：电容传感器的结构由一个检测元件 、 一个控制原件和一个信号处理原件组成，其中由检测元件和控制原件组成的精密电容器可以在外界物体和环境变化时改变其电容值，从而实现外界物体和环境的检测。

1.检测元件
电容传感器主要是由检测元件构成，检测元件主要有两部分，分别是电极和介质。介质由壁向介质，自吸介质，振荡介质，噪声介质，渗流介质等多种组成。电极由导体、电磁耦合元件、电感、电容等元件组成，形成IC单元。当物体的磁性场、电流、温度等变化时，检测元件的电容值就会随之变化，这样就可以检测外界环境信号的变化情况。

2.控制原件
控制原件由一个芯片构成，芯片安装在检测元件上，其控制部分子包括放大、滤波电路，滤波部分主要由滤波电路、时钟电路和存储电路组成，它们的功能是滤除野外信号以及把有效信号处理后转化为有效电压，放大部分主要由一系列放大电路组成，其作用是把滤波模块处理后的有效电压放大，输出信号得以稳定，使结果变得精确可靠。

3.信号处理件
信号处理件是电容传感器的最后一个组件，它通过与控制原件结合的引脚，把信号转换为有效的数据，然后通过控制口输出，从而实现物体的控制或监测。

二、电容传感器的种类

1.电容接触式传感器
该传感器的检测元件是电容，控制元件是芯片，由检测元件和控制模块组成，它能够检测被探测物体的位置，当物体离开探测范围时，电容就会发生变化，从而触发芯片的报警信号。

2.电容非接触式传感器
该传感器的检测元件是电容，控制元件既可以是芯片也可以是芯片加上数字量输出模块，它能够感应物体的磁场，当物体进入感应范围内时，电容就会变化，从而控制输出模块，输出数字量信号，从而控制或监测物体的位置。

3.含电容的感应器传感器
含电容的感应器传感器是指使用电容结构的感应器，该传感器由电容组件、检测模块、芯片电路板等部分组成。当物体离开探测范围时，电容就会发生变化，从而改变芯片上的输出信号，从而实现对物