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电容式传感器使用中应注意的事项

2017-12-13 11:46:14 4417 电容式传感器

0 、电容式传感器在使用过程中常因电容结构不稳定、寄生电容和电容器极板边缘效应的干扰而影响其性能。因此，要设法克服这些不利因素。 1.克服结构不稳定的影响对结构的影响首先是温度。显然电容式传感器吸收的能量小，不会因发热而改变它的工作点，但是周围环境的温度会改变电容式传感器各组成零件的尺寸，另外，介质介电常数也因温度的变化而有变化，这些都导致电容的附加变化。要消除这一影响，应在设计传感器时，精心选取材料，配用二次仪表，应采用温度补偿。这些措施，往往在设计和制造时已考虑，但选用者必须知道这一因素的重要性。对结构有影响的第二个因素是湿度。电容式传感器有一个重要特点，即电容量一般都很小，仅几十皮法，甚至几皮法。如果电源频率较低，则电容式传感器本身的容抗就可高达几兆欧或几百兆欧，是一个高阻抗、小功率的传感元件。对于这样一个传感元件，绝缘问题显得非常突出，在设计和使用时，都要充分考虑到这一点，应选用高绝缘性能的材料制作，并且要采取防潮措施。 2．消除寄生电容的干扰两导体之间，均可构成电容联系，因此，电容式传感器除了极板间的电容外，极板还可能与周围物体产生电容联系，这种附加的电容联系，称之为寄生电容。由于电容式传感器中的电容本身很小，因此对寄生电容干扰非常敏感，特别是寄生电容极不稳定，将导致传感器的性能不稳定。当使用电容式传感器时，解决好寄生电容的影响至关重要。消除寄生电容的影响，常采用屏蔽和接地技术。即将传感器放在金属壳体内，并将壳体接地，这样就消除了传感器与壳体外部物体之间不稳定的寄生电容。但是，即使采用了上述措施，还会存在“电缆寄生电容”问题，即由于连接电容式传感器的电缆所引起的寄生电容。解决这一问题的途径，可用有源式传感器或者“双层屏蔽等电位传输”（又称驱动电缆）技术。３．消除边缘效应的影响电容器极板边缘存在不均匀电场，造成边缘效应，使电容传感器灵敏度下降并且产生非线性误差，应尽量消除或减少。在结构允许情况下，通常采用等位环消除边缘效应。图４．５是带有等位环的电容式传感器原理图。等位环３安在内极板２（圆形）之外，且与２电绝缘但等电位。这样，极板１与２间为均匀电场构成电容传感器，发散的不均匀电场在等位环３外测不参与工作。购线网 gooxian.com专业定制各类测试线（同轴线、香蕉头测试线，低噪线等） 1
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