第3章 电容式传感器,3.1 电容式传感器的工作原理及结构形式 3.1.1 变间隙型电容式传感器 3.1.2 变面积型电容式传感器 3.1.3 变介电常数型电容式传感器 3.2 电容式传感器的等效电路 3.3 电容式传感器的信号调节电路 3.3.1 运算放大器式电路 3.3.2 电桥测量电路 3.3.3 调频电路 3.3.4 谐振电路 3.3.5 二极管T形网络 3.3.6 脉冲宽度调制电路,第3章 电容式传感器,3.4 电容式传感器的应用 3.4.1 电容式压力传感器 3.4.2 电容式加速度传感器 3.4.3 电容式测厚仪,3.1 电容式传感器的工作原理及结构形式,3.1.1 变间隙型电容式传感器 3.1.2 变面积型电容式传感器 3.1.3 变介电常数型电容式传感器,3.1 电容式传感器的工作原理及结构形式,图3-1 平板电容器,3.1 电容式传感器的工作原理及结构形式,图3-2 几种不同的电容式传感器的原理结构图,3.1.1 变间隙型电容式传感器,图3-3 变间隙型电容式传感器 1固定极板 2活动极板,3.1.2 变面积型电容式传感器,图3-4 直线位移变面积 型电容式传感器,3.1.2 变面积型电容式传感器,图3-5 变面积型电容式传感器的派生型 a)角位移型 b)齿形极板型,3.1.3 变介电常数型电容式传感器,图3-6 介质面积变化的电容式传感器,3.2 电容式传感器的等效电路,图3-7 电容式传感器的等效电路,3.3 电容式传感器的信号调节电路,3.3.1 运算放大器式电路 3.3.2 电桥测量电路 3.3.3 调频电路 3.3.4 谐振电路 3.3.5 二极管T形网络 3.3.6 脉冲宽度调制电路,3.3.1 运算放大器式电路,图3-8 运算放大器式电路,3.3.2 电桥测量电路,图3-9 电桥测量电路 a)电路原理图 b)变压器电桥电路,3.3.3 调频电路,1)抗外来干扰能力强。 2)特性稳定。 3)能取得高电平的直流信号(伏特数量级)。,图3-10 调频电路框图 a)直放式调频 b)外差式调频,3.3.4 谐振电路,图3-11 谐振电路 a)原理框图 b)工作特性,3.3.5 二极管T形网络,图3-12 二极管T形网络,3.3.6 脉冲宽度调制电路,图3-13 脉冲宽度调制电路,3.3.6 脉冲宽度调制电路,图3-14 脉冲宽度调制电路的电压波形,3.4 电容式传感器的应用,3.4.1 电容式压力传感器 3.4.2 电容式加速度传感器 3.4.3 电容式测厚仪,3.4.1 电容式压力传感器,图3-15 电容式压力传感器的结构,3.4.2 电容式加速度传感器,图3-16 电容式加速度传感器,3.4.3 电容式测厚仪,图3-17 电容式测厚仪的工作原理,