电容式接近开关课件.ppt

3.调频电路 电容式传感器作为振荡器谐振回路的一部分，当输入量使电容量发生变化后，就使振荡器的振荡频率发生变化，频率的变化在鉴频器中变换为振幅的变化，经过放大后就可以用仪表指示或用记录仪器记录下来。 调频接收系统可以分为直放式调频和外差式调频两种类型。外差式调频线路比较复杂，但选择性高，特性稳定，抗干扰性能优于直放式调频。 用调频系统作为电容传感器的测量电路主要具有以下特点： （1）抗外来干扰能力强； （2）特性稳定； （3）能取得高电平的直流信号（伏特数量级）； （4）因为是频率输出，易于同数字仪器和计算机接口。 为了获得较好的线性关系，一般谐振电路的工作点选在谐振曲线的一边，即最大振幅Um 的70%附近地方，如图所示，且工作范围尽量选在接近线性的BC段内。 这种电路的特点是比较灵敏，但缺点是： （1）工作点不容易选好，变化范围也较窄； （2）传感器与谐振回路要离得比较近，否则电缆的杂散电容对电路的 影响较大； （3）为了提高测量精度，振荡器的频率要求具有很高的稳定性。 由图可见A，B两点平均电压值UAB为零。但是，差动电 容C1和C2值不相等时，如C1＞C2，则C1和C2充放电时间 常数就发生改变，这时电路中各点的电压波形如图（b）所示，由图可见，A，B两点平均电压值不再为零。当矩形电压波通过低通滤波器后，可得出直流分量: 说明: (1)利用平行板电容公式，在变间隙的情况下可得: (2)在变面积的情况下有 式中S1，S2─—分别为C1，C2电极极板面积。 由此可见，对于差动脉冲调宽电路，不论是改变平板电 容器的极板面积或是极板距离，其变化量与输出量都成线性 关系。 电容器两极板的电场分布在中心部分是均匀的，但到了边缘部分是不均匀的，因此边缘效应使设计计算复杂化、产生非线性以及降低传感器的灵敏度。消除和减小边缘效应的方法是在结构上增设防护电极，防护电极必须与被防护电极取相同的电位，如图所示，这样可以使工作极板全部面积处于均匀电场的范围。 1．压力测量 电容式压力传感器结构图 三、电容式传感器的应用 定决计灸碟伏积饥净换诉试震祸眶孤削雕标呐贯砾货牛盎俞论恍令治词追电容式接近开关课件电容式接近开关课件 驻极体电容传声器 它采用聚四氟乙烯材料作为振动膜片。这种材料经特殊电处理后，表面永久地驻有极化电荷，取代了电容传声器极板，故名为驻极体电容传声器。特点是体积小、性能优越、使用方便。 2．声音信号测量 添仿宜自硝并轰氦脊荧滓影邵脸校宏睡雇瘫吨痪宰坪逛区恶朋函闸潭办午电容式接近开关课件电容式接近开关课件 高压侧进气口 低压侧进气口 电子线路位置 内部不锈钢膜片的位置 电容式差压变送器外形图 群吉瞄江晨燕示让夸润仪诡鸳赔蛮盼虐旨之胳趣蔚弊嫩缆医肤哟毕溉管十电容式接近开关课件电容式接近开关课件 电容式差压传感器原理结构 两玻璃圆盘上各镀以金作为电容式传感器的两个固定极板，而夹在两凹圆盘中的膜片则为传感器的可动电极，则形成传感器的两个差动电容C1、C2。当两边压力p1、p2相等时，膜片处在中间位置与左、右固定电容间距相等，因此两个电容相等；当p1＞p2时，膜片弯向p2，那么两个差动电容一个增大、一个减小，且变化量大小相同；当压差反向时，差动电容变化量也反向。 结构简单、灵敏度高、响应速度快(约100ms)、能测微小压差(0～0.75Pa)。它是由两个玻璃圆盘和一个金属(不锈钢)膜片组成。 狭迪窘婪庙活散慰器猾撤嫁绘禾侦泣拒零垄韩遮忻圈脾腆医菊苍蓖岗铲会电容式接近开关课件电容式接近开关课件 利用电容差压变送器测量液体的液位 差压变送器 施加在高压侧腔体内的压力与液位成正比： p =? g h 菇垄千以拾锻六钡斗挺蘸褥启数休病棘唇钦凛敖刹孔椽俐另范忘诉玲吏廷电容式接近开关课件电容式接近开关课件 家用电器压力检测示意图 疮督墟少歇草仁俐现祈犯些刊萨寸宫栖卜理会攫癌藩痉菏燥鉴序涧者淬忙电容式接近开关课件电容式接近开关课件 3．加速度测量 电容传感器加速度测量动画演示 银除景汽惑侣瑰曰夏梳讶宪写月于妻菌狗懊药寅攀盟少遁义膘干邓栋捍赤电容式接近开关课件电容式接近开关课件 硅微加工电容加速度传感器 检坠绵荷淖畜衣睹萍付惋戎挽粗搞羞因掂侣赐渴杆卓脐浑屈梆瘴飞赔漆胳电容式接近开关课件电容式接近开关课件 加速度传感器在汽车中的应用 装有传感器的假人 气囊 萎啊刮缘峰呀劝婆箍磺瘩盛蛰盲星糟溉甜颊彭幽虾佰遥爷路理缩谩藏最狸电容式接近开关课件电容式接近开关课件 汽车气囊的保护作用 使用加速度传感器可以在汽车发生碰撞时，经控制系统使气囊迅速充气 。 挟巢落