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电容变换器需要将所测的力学量转换成电压或电流后进行放大和处理。 在有些条件下,这些力学量变化相当缓慢,而且变化范围极小, 测量要有较高的分辨率,其他传感器很难做到高分辨率要求, 而有的电容测微仪分辨率为0.01 μm, 量程为100±5 μm,因此一般采用电容式传感器进行检测比较适宜, 这类传感器具有以下 突出优点:
(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,焊机电容,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,焊机电容,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,电焊机电容器,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,焊机电容 储能,可以减小工作表面粗糙等对测量的影响.
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