电容传感器是什么？有哪些种类？特点介绍

1.电容传感器是什么

电容传感器是能够通过将被测量的机械量，例如位移、压力等转变成电容量的一种传感器，能够能很好地适应工业生产过程中的高温、高辐射和强烈震动等恶劣的条件，已广泛的应用于各种情况下的自动控制系统中。

2.电容传感器的种类

(1)电容传感器按传感器类型分：触摸传感器：包括显示器件和输入器件。运动传感器：包括加速度计、陀螺仪和磁传感器。位置传感器：包括位移传感器和接近传感器。其他传感器：包括压力传感器、位移传感器、液位传感器。

(2)电容传感器按原理分：

电容式传感器一般由两个平行电极构成，在其两个电极之间以空气作为介质，在不考虑边缘效应的前提下，其电容可表示为C=εS/d，其中，ε表示两电极间 介质(即空气)的介电常数，S表示两电极之间相互覆盖的面积，d表示两电极间的距离，电容受这三个参数影响，任意一参数的改变就会使得电容得以改变。

因此，电容传感器按原理分可分为介质变化型(ε的变化因此C的变化)、面积变化型(S的变化因此C的变化)和极距变化型(d的变化因此C的变化)三种。

3.电容传感器的特点

(1)高阻抗、小功率,因而所需的输入力很小，输入能量也很低。

电容式传感器因带电极板间静电引力极小(约几个10-5N)，因此所需输入能量极小，所以特别适宜用来解决输入能量低的测量问题，例如测量极低的压力、力和很小的加速度、位移等，可以做得很灵敏，分辨力非常髙，能感受0.001μm甚至更小的位移。

(2)温度稳定性好。

传感器的电容值一般与电极材料无关，有利于选择温度系数低的材料， 又因本身发热极小，对稳定性影响甚微。

(3)结构简单，适应性强，待测体是导体或半导体均可,可在恶劣环境中工作。

电容式传感器结构简单，易于制造，可做得非常小巧，以实现某些特殊的测量;能工作在高低温、强辐射及强磁场等恶劣的环境中，也能对带有磁性的工件进行测量。

(4)动态响应好。

由于极板间的静电引力很小，可动部分做得很小很薄，因此其固有频率很高，动态响应时间短，能在几兆赫的频率下工作，特别适合动态测量，如测量振动、瞬时压力等。

(5)可以实现非接触测量，具有平均效应。

例如非接触测量回转轴的振动或偏心、小型滚珠轴承的径向间隙等。当采用非接触测量时，电容式传感器具有平均效应，可以减小工作表面粗糙等对测量的影响。

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