納米級(jí)位移測(cè)量信賴推薦

電容式位移傳感器的特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)

高阻抗、小功率,因而所需的輸入力很小，輸入能量也很低。電容式傳感器因帶電極板間靜電引力小(約幾個(gè)10-5N)，因此所需輸入能量小，所以特別適宜用來(lái)解決輸入能量低的測(cè)量問(wèn)題，例如測(cè)量極低的壓力、力和很小的加速度、位移等，可以做得很靈敏,分辨力非常髙，能感受0.001μm甚至更小的位移。動(dòng)極板相對(duì)于定極板移動(dòng)時(shí)，機(jī)械位移量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娙葜档淖兓?，通過(guò)電路轉(zhuǎn)化得到電信號(hào)的相應(yīng)變化量。

溫度穩(wěn)定性好。傳感器的電容值一般與電極材料無(wú)關(guān)，有利于選擇溫度系數(shù)低的材料， 又因本身發(fā)熱小，對(duì)穩(wěn)定性影響甚微。

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適應(yīng)性強(qiáng)，待測(cè)體是導(dǎo)體或半導(dǎo)體均可,可在惡劣環(huán)境中工作。電容式傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易于制造,可做得非常小巧，以實(shí)現(xiàn)某些特殊的測(cè)量；能工作在高低溫、強(qiáng)輻射及強(qiáng)磁場(chǎng)等惡劣的環(huán)境中，也能對(duì)帶有磁性的工件進(jìn)行測(cè)量。

電容位移傳感器的一個(gè)典型案例是測(cè)量剎車盤在受力的情況下的形變。為了得到更加接近真實(shí)剎車情況下的測(cè)量結(jié)果，剎車盤必須在極端情況下進(jìn)行測(cè)試。

剎車盤以2，000rpm 的速度旋轉(zhuǎn)，溫度高達(dá) 600°C。只有具備高測(cè)量速度或者截止頻率的測(cè)量手段，才可以不被由于高溫導(dǎo)致的，被測(cè)物體磁性和導(dǎo)電性能的變化所影響。 傳感器探頭還要提供特別高的分辨率，因?yàn)閯x車盤受力引起的形變低于100μm。而提供的電容式位移傳感器幾乎滿足所有該應(yīng)用的需求，是理想的選擇。三、運(yùn)用領(lǐng)域非常廣泛普通的丈量?jī)x只能大概丈量物體的長(zhǎng)度、寬度及厚度等，而且僅僅局限于什物的丈量，還要依賴人工進(jìn)行手工測(cè)算。

電容式傳感器是一種將被測(cè)非電量的變化轉(zhuǎn)換為電容量變化的傳感器，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，分辨率高，具有平均效應(yīng)，測(cè)量精度高，可實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量，并能在高溫、輻射和強(qiáng)烈振動(dòng)等惡劣條件下工作，廣泛應(yīng)用于壓力、差壓、液位、振動(dòng)、位移、加速度、成分含量等方面的測(cè)量。質(zhì)量塊的下端面也是一個(gè)活動(dòng)電極，它與下固定電極組成另一個(gè)電容器C2。

工作原理及類型

由兩塊平行板組成一個(gè)電容器，若忽略其邊緣效應(yīng)，其電容量為

式中，ε為電容極板間介質(zhì)的介質(zhì)參數(shù)，ε=ε0εr,其中ε0 真空介電參數(shù)，εr為極板間介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)；S為兩平板所覆蓋的面積；d為兩平行板之間的距離。

由式中可見(jiàn)，當(dāng)S,d,和ε中任一參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，電容量C也隨之發(fā)生變化，通過(guò)測(cè)量電路就可以轉(zhuǎn)換為電量輸出。因此，電容式傳感器可分為變極距型、變面積型和變介電常數(shù)型3種。