传感器笔记5-电容

看看考啥

[[传感器考前划重点#第五章 电容]]

公式

$$C=\epsilon_0\epsilon_rA/\delta$$

其电容量与真空介电常数ε0 、极板间介质的相对介电常数εr、极板的有效面积A以及两极板间的距离δ有关,所以可分为变极距型、变面积型和变介质型三种。

变极距型

$$\Delta C/C_0=\Delta \delta/\delta_0$$

灵敏度S：

$$S=\Delta C/\Delta \delta=C_0/\delta_0=\epsilon_0\epsilon_rA/\delta_0^2$$

差动式

$$\Delta C/C_0=2\Delta \delta/\delta_0$$

差动式比单极式灵敏度提高一倍，且非线性误差大为减小。由于结构上的对称性，它还能有效地补偿温度变化所造成的误差。

变面积型

板状线位移型

$$\Delta C/C_0=\Delta l/l_0$$

$$S=\Delta C/\Delta l=\epsilon_0\epsilon_rb_0/\delta_0$$

角位移型

$$\Delta C/C_0=\theta/\pi$$

筒状

$$\Delta C/C_0=\Delta l/l_0$$

变介质型

两平行极板固定不动，极距为δ0，相对介电常数为εr2的电介质二以不同深度插入电容器(介质一为空气 εr1 ＝1)中，从而改变两种介质的极板覆盖面积。传感器的总电容量C为两个电容C1和C2的并联结果。

$$\Delta C/C_0=\frac{\epsilon_{r2}-1}{l_0}l$$

可用于非导电散材物料的物位测量。

应用中的问题

1. 边缘效应：极板厚度带来的，解决措施是保护环
2. 静电引力
3. 寄生电容：外界的
4. 温度影响：对结构尺寸和介质都有影响

测量电路

不知道考不考