电容式传感器的原理是什么？一文讲清

电容式传感器是一种常用的传感器，也叫电容式接近传感器，是一种能感知被测物体靠近或到达一定位置的光电传感器。它的工作原理是基于电容值变化而进行的传感动作，它的主要特征是可以实现不受外界磁场和静电场的影响而实现精确的定位。



一、原理详解

电容式传感器是一种常用的传感器，它是基于变化的电容来工作的，变化的电容可以用来监测靠近或者离开传感器的物体。电容式传感器的主要部件是由空气垫导体（电容系统）和外壳的固体介质（通常是铝）组成的，当被测物体改变其位置时，它能够发出信号，告知操作人员电容系统发生了变化，从而帮助操作人员决定是否继续进行操作。

在正常工作状态时，电容式传感器的电容系统具有一定的调节范围，此时，由于电容系统的电容值变化，将引发仪表信号的变化，从而触发传感器，控制系统有信号引发的反应。 它可以用来测量物体的位置，最大（或最小）容量变化可以用来控制有关的电路，包括报警装置、或警告信号。

二、工作原理

电容式传感器的工作原理是基于电容值变化，其电路结构比较简单，由信号调节电路、传感系统电路、电源电路和对应的处理和调节系统等部分组成。

（1）信号调节电路

信号调节电路是由传感系统电路接受传感器返回的信号，把反馈信号变为一定的模拟电压，这是由ECU作出反应的电路，一般只由根据变比后输出的反馈信号，ECU可以进行处理及调节。

（2）传感系统电路

传感系统电路是一个开放的调节电路，它基本包括传感器头，传感器系统和电源，传感器头由电容器和空气间隔导体组成，接地可以把外部物体的电容变化带入ECU进行反应。传感器系统由支撑体组成，控制系统，基板电路和绝缘电晕阻抗等等。

电源电路是提供给传感系统工作用电的电源电路，电压可以随环境变化而变化，一般用于电容式传感器的电源电压有24V、12V和5V，理论上可以容纳好几十V甚至100V等。

（3）处理和调节系统

处理和调节系统是接收电容器反馈信号的ECU，之后可以进行调节和处理。它可以根据电容变化进行必要的控制和处理，产生控制动作，如警报或激励信号，控制信号或激励信号有时也可以用来触发其他装置（如电磁阀），从而实现控制作用。

三、特点

（1）安全

电容式传感器工作时，不会受到外界的磁场和静电场的影响，因此可以实现准确定位的功能，避免因外界磁场和静电场的影响而