第4章--电容式传感器.pptxVIP

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与过程控制;小常识：路况信息数据如何获得的？;§4电容式传感器;§4.1工作原理及类型;一、变面积(S)型;二、变介质介电常数型;设电容器的介质一部分是被测液位的不导电液体，一部分是空气。设C1为液体有效高度hx形成的电容，C2为空气高度（h-hx）形成的电容;例某电容式液位传感器由直径为40mm和8mm的两个同心圆柱体组成。储存灌也是圆柱形，直径为50cm，高为1.2m。被储存液体的εr＝2.1。计算传感器的最小电容和最大电容以及当用在储存灌内传感器的灵敏度(pF/L);三、变极板间距(d)型;10/12;差动电容传感器;L表示传感器各连线端端间的总电感：

Rs由引线电阻、极板电阻和金属支架电阻组成；

C为传感器本身的电容；

Rp为并联电阻，它包括了电极间直流电阻和气隙中介质损耗的等效电阻；;（一）如图3-8所示：Z1为电容传感器阻抗，当Z1Z4＝Z2Z3，则USC=0。当被测参数变化时引起传感器阻抗变化ΔZ，其输出为：

;桥臂系数的模、相角与α的关系曲线，如图3-9所示：;;§4.2测量电路---二极管环形检波;17;18;

其中……触发器输出高电平电压

讨论如下：

当时，则,AB间平均电压为零(一个循环周期内的平均

电压为“零”)；

当时，则,(设)则得AB间平均电压为:

;图3-13运算放大器式电路原理图;例题图为二极管环形检波测量电路。C1和C2为差动式电容传感器，C3为滤波电容，RL为负载电阻。R0为限流电阻。UP是正弦波信号源。设RL很大，并且C3C1,C3C2。

⑴试分析此电路工作原理；

⑵画出输出端电压UAB在C1=C2、C1C2、C1C2三种情况下波形图；

⑶推导数学表达式。;;23;24;;26;27;28;则电容器Cx两端电压Ucx

电缆驱动放大器输出电压

要实现屏蔽层与芯线等电位，应有

即：

得：

特点：由于电缆驱动放大器的输入电容是-A放大器的负载，与Cx无关；输出电容对Cx有影响，但运算放大器的输出电容很小，可忽略不计，故可认为无附加电容与Cx并联。因此适用于Cx很小情况下的检测。;30;31;32;33/12;电容传感器内容总结;35