电容式传感器应用案例 (1).pptx

导论传感器检测基础知识项目五现代检测技术中新型传感器的应用项目二力和压力的检测项目三物位、流量的检测项目四运动学量的检测 项目一温度的检测

任务一电容式传感器知识要点1.3电容式传感器应用案例1.2电容式传感器测量电路1.1电容式传感器工作原理

1.3电容式传感器应用案例应用案例案例1-电容式物位计案例2-电容式油量表案例3-电容式油量表案例4-电容式液位计应用案例

1.3电容式传感器应用案例电容式物位计是利用被测物不同，其导电常数不同的特点进行检测的，适用于各种导电、非导电液体的液位或粉状料位的远距离连续测量和指示。由于其结构简单，没有可动部分，因此应用范围较广。如图所示：电容式物位计示意图所示。案例1——电容式物位计应用案例电容式物位计示意图（图中“高一高”“高”“低”“低一低”对应指示四点输出物位开关的四组继电器的常开、常闭触点）

1.3电容式传感器应用案例如图所示为电容式料位传感器结构示意图，它可用来测量固体块状、颗粒体及粉料位的情况。由于固体摩擦力较大，容易“滞留”，所以一般采用单电极电容式传感器，可用电极棒及容器壁组成的两极来测量非导电固体的料位，或在电极外套以绝缘套管，测量导电固体的料位，此时电容的两极由物料及绝缘套中电极组成。案例2——电容式料位传感器应用案例电容式料位传感器

1.3电容式传感器应用案例如在汽车、飞机的油箱油量测量中常常采用电容式油量表。如图所示为典型的电容式油量表机构原理图。案例3——电容式油量表应用案例电容式油量表1-油料2-电容器3-伺服电动机4-减速器5-指示表盘

1.3电容式传感器应用案例案例3——电容式油量表应用案例电容式油量表1-油料2-电容器3-伺服电动机4-减速器5-指示表盘当油箱中无油时，电容式传感器的电容量为Cx调节匹配电容使C0=Cx，并使电位器Rp的滑动臂位于0点，即Rp的电阻值为0。此时，电桥满足Cx/C0=R2/R1的平衡条件，电桥输出为零，伺服电动机不转动，油量表指针偏转角θ=0。当油箱中注入油时，液位上升至h处，电容的变化量；与h成正比，电容Cx1=Cx±ΔCx。此时，电桥失去平衡，电桥的输出电压u0经放大后驱动伺服电动机，由减速器减速后带动指针顺时针偏转，同时带动Rp滑动，使Rp的阻值增大，当Rp阻值达到一定值时，电桥又达到新的平衡状态，u0=0，伺服电动机停转，指针停留在转角处。可从油量表刻度盘上直接读出油位的高度h。当油箱中的油位降低时，伺服电动机反转，指针逆时针偏转，同时带动Rp滑动，使其阻值减少。当Rp阻值达到一定值时，电桥又达到新的平衡状态u0=0，于是伺服电动机再欠停转，指针停留在转角处。因此，却于判定油箱的油量。由于指针及可变电阻的滑动臂同时为伺服电动机所驱动，因此，Rp的阻值与0之间存在着确定的对应关系，即0正比于Rp的阻值，而RP的阻值又正比于液位的高度h。因此，可直接从刻度盘上读出液位高度h。该装置采用了零位式测量方法，所以放大器的非线性及温漂对测量精度影响不大。

1.3电容式传感器应用案例电容式液位计如图所示，是利用液位高低变化影响电容器电容量大小的原理进行则量的。当电容式液位计中的电介质改变时，其介电常数变化，从而引起电容量发生变化。电容式液位计的结构形式很多，有平极板式、同心圆柱式等。它的适用范围非常广泛，对介贡本身性质的要求没有其他方法那样严格，对导电介质和非导电介质都能测量，此外还能测量有倾斜晃动及高速运动的容器的液位，不仅可作为液位控制器，还能用于连续测量。案例4——电容式液位计应用案例电容式液位计（被测介质为非导电介质）a)容器为金属材料b）容器为非金属材料

1.3电容式传感器应用案例在液位的连续测量中，多用同心圆柱式电容器。如图所示为用来测量导电介质的单电极电容式液位计。它只用一根电极作为电容器的内电极，一般用紫铜或不锈钢，外套聚四氟乙烯塑料管或涂上搪瓷作为绝缘层，而导电液体和容器壁构成电容器的外电极。棒状电极（金属管）外面包裹聚四氟乙烯套管，放入液体中深度九，与同心圆柱状极板构成电容式传感器。当被测液体的液面高度改变时，会引起棒状电极与导电液体之间的电容量变化。案例4——电容式液位计应用案例单电极电容式液位计

1.3电容式传感器应用案例如图所示为用于测量非导电介质的同轴双层电极电容式液位计。内电极和与之绝缘的同轴金属套组成电容的两极，外电极上开有很多流通孔使液体流入极板间。案例4——电容式液位计应用案例同轴双层电极电容式液