电容位移传感器工作原理

以电容器为敏感元件，

将机械位移量转换为电容量变化，可进行位移的测量。

平行板电容器的电容与极板面积成正比，与极板间距成反比。

由一个固定极板和一个可移动极板，可以组成变面积式电容传感器。

改变两极板的对应面积，传感器的电容随之变化。

容栅位移传感器是基于变面积工作原理的电容传感器，

其电极的排列如同栅状，相当于多个变面积型电容传感器的并联。

定极板为两组等间隔交叉的极栅，动极板的极距相同且栅宽相同。

动极板相对于定极板移动时，机械位移量转变为电容值的变化，

通过电路转化得到电信号的相应变化量。

物理实验中使用的一种电子数显尺，就是采用多级片型容栅作为传感器，

动尺的多组栅片并联是为了提高测量精度及降低对传感器制造精度的要求。

动极板在移动的过程中，始终与不同的小电极组成差动电容器。

动尺相对于定尺移动时，电容周期变化，

产生的脉冲信号通过电路转化放大及芯片计算得到位移值的变化，并显示出来。

电容位移传感器的一个典型案例是测量刹车盘在受力的情况下的形变。为了得到更加接近真实刹车情况下的测量结果，刹车盘必须在极端情况下进行测试。

刹车盘以2，000rpm 的速度旋转，温度高达 600°C。只有具备高测量速度或者截止频率的测量手段，才可以不被由于高温导致的，被测物体磁性和导电性能的变化所影响。 传感器探头还要提供特别高的分辨率，因为刹车盘受力引起的形变低于100μm。传感器输出信号为位移值，即使电源中断、重接，数据也不会丢失，更无须重新归零。而提供的电容式位移传感器几乎满足所有该应用的需求，是理想的选择。

所述电容传感器固有地测量它的两侧之间施加压力差。与该功能一致，该压力仪器具有两个螺纹端口，可以施加流体压力。本章后面的部分将详细介绍差压变送器的实用性。电容位移传感器工作原理以电容器为敏感元件，将机械位移量转换为电容量变化，可进行位移的测量。将传感器的电容转换为表示压力的电子信号所需的所有电子电路都安装在法兰上方的蓝色壳体中。电容压力传感原理的主品是罗斯蒙特3051型差压变送器：

与所有差压变送器一样，3051具有两个端口，流体压力可通过这两个端口施加到传感器上。

电容传感器结构在3051中更复杂，传感膜片的平面垂直于两个隔离膜片的平面。这种“共面”设计比旧式传感器更紧凑，更重要的是它将传感膜片与法兰螺栓应力隔离开来。