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引言硅压力传感器具有精度高、稳定性好等优点，在工业中广泛应用。
但是，由于硅材料本身的限制，使其无法用于高温和腐蚀等特殊环境中。
而陶瓷电容式压力传感器采用特殊陶瓷材料制作，具有抗腐蚀、耐高温等优点，弥补了硅压力传感器的上述缺点，可用于高温、腐蚀等特殊环境下。
现今，国内有大量的需求，但是还没有国内厂家能够生产。
因此，开发出一种实用的陶瓷压力传感器具有非常重要的现实意义。
陶瓷压力传感器通常采用多电容结构，在陶瓷膜片上同时烧结两个电容，一个作为参考电容，以消除温度对传感器输出的影响；另一个为测量电容，其变化量与传感器所受压力的变化量近似成正比，通过检测变化量就能得到传感器所受的压力。
沈阳大学课程设计- 1 -1 电容式传感器设计的目的与任务1.1电容式传感器设计的目的⑴巩固所学知识，加强对传感器原理的进一步理解；⑵理论与实际相结合，“学以致用”；⑶综合运用知识，培养独立设计能力；⑷着重掌握典型传感器的设计要点，方法与一般过程；⑸培养学生精密机械与测控电路的设计能力。
1.2电容式传感器设计的要求⑴设计时必须从实际出发，综合考虑实用性、经济性、安全性、先进性及操作维修方便。
如果可以用比较简单的方法实现要求，就不必过分强调先进性。
并非是越先进越好。
同样，在安全性、方便性要求较高的地方，应不惜多用一些元件或采用性能比较好的元件，不能单纯考虑简单、经济；⑵独立完成作业。
设计时可以收集、参考传感器同类资料，但必须深入理解，消化后再借鉴。
不能简单地抄袭；⑶在课程设计中，要随时复习传感器的工作原理。
积极思考。
不能直接向老师索要答案和图纸。
⑷设计传感器测头机械机构方案，绘制总装图（CAD为工具），编写传感器设计说明书。
沈阳大学课程设计- 2 -沈阳大学课程设计 - 3 -2 传感器设计方案的选择设计一台电容式传感器 设计要求如下： ⑴量程范围：0～25Mpa ⑵工作电压 5V ⑶相应时间 <1ms ⑷稳定性 <0.2% ⑸温度范围 -40～125℃ ⑹抗绝缘性 >2KV ⑺相对误差 1% ⑻张力 S=100×106N/m一种测量介质介电常数变化的电容式传感器结构如图。
完整版电容式传感器课程设计方案一、课程概述本课程设计旨在介绍电容式传感器的原理、特点以及应用，通过实践操作和实验演示，培养学生的实际应用能力和创新思维能力。
课程设计涵盖了传感器的基础知识、电容式传感器的原理和构造、电容测量电路以及电容式传感器的应用场景等内容。
二、课程目标1.掌握电容式传感器的基本原理和构造；2.熟悉电容测量电路的设计与实现；3.理解电容式传感器在不同领域的应用；4.能够进行电容式传感器的实验操作和数据分析。
三、教学内容和方法1.电容式传感器的基础知识（4学时）-电容的基本概念和计算方法；-电容式传感器的分类和特点；-电容式传感器的工作原理。
2.电容式传感器的原理和构造（6学时）-电容式传感器的工作原理和应用范围；-常见的电容式传感器类型及其特点；-电容式传感器的结构和工作原理。
3.电容测量电路的设计（8学时）-常见的电容测量电路的设计原理；-电阻-电容（RC）电路的设计和实现；-桥式电阻-电容（RC）电路的设计和实现；-电容式传感器的输出信号处理和放大。
4.电容式传感器的应用（6学时）-温度测量与控制；-液位检测与控制；-压力传感与控制；-人机交互与触控技术。
5.实验操作和应用案例（6学时）-实验操作：电容的测量和计算；-实验操作：电容式传感器的特性测量；-应用案例：温度测量与控制；-应用案例：液位检测与控制。
四、教学评价1.实验报告和作业：根据实验操作和应用案例，学生需提交实验报告和作业，考察其对电容式传感器的理解和应用能力。
2.课堂讨论和展示：鼓励学生在课堂上参与讨论，展示自己对电容式传感器的理解和实验操作的结果。
3.课程项目：以小组形式设计一个电容式传感器的应用项目，要求学生能够设计并实现一个基于电容式传感器的控制系统，考察学生的创新思维和工程实践能力。
五、教材参考1.《传感器技术与应用》（第3版），明山，高等教育出版社。
2.《电容式传感器技术与应用》（第2版），姚文奇，机械工业出版社。
4.2 电容式传感器的设计要点4.2.1 电容式传感器的特点1 优点1）温度稳定性好电容传感器的电容值，对电极而言，与电极的材料无关，仅取决于电极的尺寸；对介质而言，如果采用空气介质，其介质的能量损耗很小。
因此，电容自身的发热极小。
选取基板材料时，只需要从基板强度、温度系数和结构尺寸上考虑，而其它因素对电容值影响很小。
而电阻式传感器有电阻元件，故供电后发量热量大；电感式传感器存在铜损耗、磁滞和涡流损耗等，引起电感发热。
这些发热都会使传感器产生温度漂移，也叫温漂或零漂，故温度稳定性不好。
2）结构简单、适应性强从结构上看，电容结构为：两个金属极板，两根电极引线，极板间冲绝缘介质，绝缘介质可以是空气。
故结构非常简单，易于制造。
电容式传感器能够在高温、低温、强辐射及强磁场等恶劣环境中工作，故适应能量很强。
尤其可以在环境温差大、高压力和高冲击力的环境中，都能正常工作。
它能测量高压和低压差，能对带磁工件进行测量。
电容式传感器可以尺寸可以做的很小，以便能在有特殊要求的环境中测量。
3）动态响应好电容式传感器的固有频率很高，故其动态响应时间很短。
其介质损耗小，可以用较高频率给予供电。
因此电容式传感器的系统工作频率高。
电容式传感器可用于测量高速变化的参数，比如测量振动、瞬时压力等。
4）可实现非接触测量，具有平均效应当被测工件不允许接触式测量时，可以采用电容式传感器对其进行测量。
当采用非接触测量时，由于电容极板有一定的面积，是面非接触，故电容式传感器具有平均效应，它的测量是对被测面到极板的平均距离的一个结果。
这样，可以减小工件表面粗糙度对测量的影响。
2 缺点1）输出阻抗高，带负载能力差电容式传感器的容量受到电极几何尺寸等的限制，不易做大，一般为几十Fμ。
因μ到几百F此，电容式传感器的输出阻抗高，带负载能量差。
这种电路易受外接干扰，使电路不稳定，甚至无法正常工作。
这里和前面讲的电容不易受环境影响是没有矛盾的，前面将的电容值C不易受环境影响，而这里讲的是容抗X易受环境影响。
电容式传感器教学设计案例引言电容式传感器是一种常见的传感器，它通过测量电容的变化来检测目标物体的一些特征，如接近程度、湿度、液位等。
由于其在工业自动化和电子应用等领域的广泛应用，电容式传感器成为了教学中不可或缺的重要内容。
本文将以一个电容式传感器的教学设计案例为例，介绍如何有效地在课堂上教授电容式传感器的原理和应用。
一、教学目标本教学设计的主要目标是通过一个具体的案例，使学生掌握电容式传感器的工作原理、电路连接方法以及实际应用。
具体而言，学生应能够：1. 理解电容式传感器的原理及其在实际应用中的作用；2. 掌握电容式传感器的基本电路连接；3. 进行电容式传感器的实验操作，并对实验结果进行分析和解释；4. 进一步拓展思维，探索电容式传感器在其他领域中的应用。
二、教学内容1. 电容式传感器的原理介绍首先，通过讲解电容的概念和计算公式来引出电容式传感器的原理。
然后，详细介绍电容式传感器是如何通过测量电容的变化来实现目标物体特征的检测的，如接近程度、湿度、液位等。
2. 电容式传感器的电路连接方法在此部分，教授学生如何正确地连接电容式传感器至电路中，并讲解不同连接方式的优缺点。
通过实际操作，学生可以更深入地理解电容式传感器的电路连接，并掌握相关的实验技能。
3. 电容式传感器实验设计在实验设计部分，提供一个具体的实验案例，如使用电容式传感器测量液体的液位。
首先，讲解实验的目的和步骤，然后引导学生进行实验操作，并记录实验数据。
通过实验结果的分析和讨论，学生能够理解电容式传感器在该实验中的作用和应用。
4. 实验结果分析与展示学生应根据实验结果进行数据处理和分析。
他们可以使用图表、表格等形式，将实验数据以直观的方式展示出来，并进行结果解释。
此外，还需引导学生进行实验结果的讨论，探究实验中可能存在的误差和改进方法。
5. 拓展应用探索本部分将引导学生思考并探索电容式传感器在其他领域的应用。
可以提供一些案例或问题，如如何使用电容式传感器检测物体的重量、如何利用电容式传感器设计接近开关等，以激发学生的创造力和探索精神。
传感器的五大设计技巧和主要技术指标一、传感器的五大设计技巧1.信号处理技巧：传感器的主要任务是将感知到的物理量转化为电信号，因此信号处理技巧在传感器的设计中显得尤为重要。
在传感器的设计中，需要考虑信号的采样、滤波、放大、调理等环节，以保证感知到的信号能够准确地表达被测量的物理量。
2.精度校准技巧：传感器的精度直接影响到测量结果的准确性，因此精度校准技巧在传感器的设计中也是非常关键的。
在传感器的设计中，需要采用合适的校准方法，通过对传感器的输出信号进行校准，提高传感器的精度和准确性。
3.电源管理技巧：传感器通常需要外部电源供电，电源管理技巧对于传感器的设计来说也是非常重要的。
在传感器的设计中，需要合理选择电源电压和电流，并设计合适的电源管理电路，以提高传感器的工作效率和稳定性。
4.防护和抗干扰技巧：传感器通常需要在复杂的环境条件下工作，因此防护和抗干扰技巧对于传感器的设计也是非常重要的。
在传感器的设计中，需要考虑到传感器的工作环境和外界干扰因素，并采取相应的防护和抗干扰措施，以确保传感器的正常工作。
5.结构设计技巧：传感器的结构设计对于传感器的性能和可靠性都有着直接的影响。
在传感器的设计中，需要合理选择传感器的结构和材料，并进行优化设计，以提高传感器的性能和可靠性。
1.测量范围：指传感器能够正常工作的物理量范围。
传感器的测量范围应根据被测量的物理量的实际范围进行选择，以保证传感器能够准确地测量被测量的物理量。
2.灵敏度：指传感器输出信号与被测量物理量之间的关系，灵敏度越高，传感器对被测量物理量的变化越敏感。
灵敏度是衡量传感器性能的重要指标之一3.准确性：指传感器测量结果与被测量物理量实际值之间的偏差。
传感器的准确性越高，测量结果与实际值之间的偏差越小。
4.响应时间：指传感器从感知到被测量物理量的变化到输出信号的反应时间。
响应时间越短，表明传感器响应能力越强。
5.稳定性：指传感器在长期使用过程中输出信号的稳定性。
电容式液位传感器设计
1.选择合适的电极材料：电极是电容式液位传感器的核心部件，其材
料的选择与电容值的变化密切相关。
一般情况下，电极材料应具有良好的
耐腐蚀性能，并且能够与被测液体产生较大的电容值变化。
常用的电极材
料包括不锈钢、铜、铝等。
2.设计合理的电容结构：电容结构的设计对电容式液位传感器的灵敏
度和线性度有着重要的影响。
一般情况下，可以采用平行板电容结构，即
在容器内侧壁上固定一个金属电极，并将另一个金属电极悬挂于容器内的
液面上方。
当液位变化时，悬挂电极与液面之间的距离发生变化，从而改
变了电容值。
3.选择合适的信号处理电路：电容式液位传感器输出的是电容值的变化，需要通过信号处理电路将其转换为可用的电压或电流信号。
常用的信
号处理电路包括阻抗变换电路、相关计算电路等。
信号处理电路的设计应
充分考虑灵敏度、线性度和稳定性等因素。
4.考虑环境因素：电容式液位传感器在使用过程中会受到温度、压力、湿度等环境因素的影响。
设计时需要考虑传感器的工作温度范围、防护等级、防爆性能等，以保证传感器在恶劣环境下的稳定性和可靠性。
5.校准和调试：电容式液位传感器在安装和使用前需要进行校准和调试，以确保测量的准确性和可靠性。
校准时可以使用标准液位和测定值进
行比较，根据比较结果进行调整。
总之，电容式液位传感器的设计需要综合考虑材料选择、电容结构设计、信号处理电路设计、环境因素等多个方面的因素。
通过合理设计和严
格调试，可以实现对液位的准确测量。
电容式传感器电路设计及非接触测量技术优化随着科技的不断发展，电感式传感器已经成为现代工业和生活中广泛使用的测量技术。
电容式传感器是其中一种常见的测量技术，它利用电容的变化来实现对物理量的测量。
本文将详细介绍电容式传感器电路的设计原理及非接触测量技术的优化。
电容式传感器电路的设计原理电容式传感器基于电容量的测量原理。
电容是一种储存电荷的元件，它由两个带电板之间的电介质隔开。
当电介质发生变化时，电容的值就会发生变化。
因此，通过测量电容的变化，我们可以间接地测量电容器所测量的物理量。
在电容式传感器电路的设计中，有两种常见的方案。
一种是采用可变电容器，在测量物理量时调整电容的值。
另一种是采用固定电容器，通过改变电介质的特性来改变电容的值。
对于第一种方案，电容式传感器电路会将可变电容器的电容值转换为与被测量物理量相关的电信号。
这个电信号可以是电压、电流或频率的改变。
其中，最常见的是采用电压变换的方式。
通过电压传感器来测量电容的变化可以更加稳定和精确。
对于第二种方案，电容式传感器电路通过改变电介质的特性来改变电容的值。
例如，采用柱状固定电容器，通过改变柱状电介质的长度或直径来改变电容的值。
这种方案在一些特殊应用中具有优势，例如在液位测量中可以采用液位高度来改变电容的值。
非接触测量技术的优化非接触测量技术在电容式传感器中起着重要的作用。
它通过无需物理接触的方式来测量被测量物理量，提高了使用安全性和可靠性。
下面将介绍一些优化非接触测量技术的方法。
首先，可以采用无线传输的方式来实现非接触测量。
例如，可以使用无线传感器网络（WSN）来进行数据传输。
这样可以避免传统有线连接带来的布线麻烦，提高了测量的灵活性和便利性。
其次，可以采用无源传感器的方式来实现非接触测量。
无源传感器不需要外部电源供电，而是通过采集环境中的能量来驱动传感器。
这样可以减少电池更换和维护的成本，提高了系统的可靠性和寿命。
另外，可以采用通信协议的优化来提高非接触测量技术的性能。
电容式位移传感器地设计首先，电容式位移传感器的设计需要确定测量范围和精度要求。
根据具体应用的要求，在设计中确定位移测量的最大范围和精度。
同时需要考虑传感器的线性度和重复性，以保证测量结果的准确性和稳定性。
其次，电容式位移传感器的设计需要确定电极结构。
电容式位移传感器的电极结构通常采用平行板、圆柱体等形式。
平行板结构适合于测量平面位移，而圆柱体结构适合于测量径向位移。
在设计中需要确定电极的形状、尺寸和间隙，以满足测量要求。
然后，电容式位移传感器的设计需要选择合适的信号采集电路。
信号采集电路的设计需要考虑传感器的电容变化与位移之间的关系，选择合适的放大电路和滤波电路，以保证信号的稳定性和准确性。
同时还需要考虑传感器的输出方式，可以选择模拟输出或数字输出，根据具体需要进行设计。
此外，电容式位移传感器的设计还需要考虑传感器的外部结构和保护。
外部结构的设计需要考虑传感器的安装和使用方式，选择合适的材料和尺寸，以满足环境和使用要求。
保护的设计需要考虑传感器的防尘、防水、抗震等特性，以提高传感器的可靠性和耐用性。
最后，电容式位移传感器的设计需要进行实际测试和验证。
通过实际测试，验证传感器的测量范围、精度、线性度、重复性等性能指标，调整和优化设计，以满足实际应用的要求。
综上所述，电容式位移传感器的设计需要确定测量范围和精度要求，确定电极结构，选择合适的信号采集电路，考虑传感器的外部结构和保护，并进行实际测试和验证。
只有进行全面的设计和验证，才能设计出性能稳定、精度高的电容式位移传感器。
4.2 电容式传感器的设计要点4.2.1 电容式传感器的特点1 优点1）温度稳定性好电容传感器的电容值，对电极而言，与电极的材料无关，仅取决于电极的尺寸；对介质而言，如果采用空气介质，其介质的能量损耗很小。
因此，电容自身的发热极小。
选取基板材料时，只需要从基板强度、温度系数和结构尺寸上考虑，而其它因素对电容值影响很小。
而电阻式传感器有电阻元件，故供电后发量热量大；电感式传感器存在铜损耗、磁滞和涡流损耗等，引起电感发热。
这些发热都会使传感器产生温度漂移，也叫温漂或零漂，故温度稳定性不好。
2）结构简单、适应性强从结构上看，电容结构为：两个金属极板，两根电极引线，极板间冲绝缘介质，绝缘介质可以是空气。
故结构非常简单，易于制造。
电容式传感器能够在高温、低温、强辐射及强磁场等恶劣环境中工作，故适应能量很强。
尤其可以在环境温差大、高压力和高冲击力的环境中，都能正常工作。
它能测量高压和低压差，能对带磁工件进行测量。
电容式传感器可以尺寸可以做的很小，以便能在有特殊要求的环境中测量。
3）动态响应好电容式传感器的固有频率很高，故其动态响应时间很短。
其介质损耗小，可以用较高频率给予供电。
因此电容式传感器的系统工作频率高。
电容式传感器可用于测量高速变化的参数，比如测量振动、瞬时压力等。
4）可实现非接触测量，具有平均效应当被测工件不允许接触式测量时，可以采用电容式传感器对其进行测量。
当采用非接触测量时，由于电容极板有一定的面积，是面非接触，故电容式传感器具有平均效应，它的测量是对被测面到极板的平均距离的一个结果。
这样，可以减小工件表面粗糙度对测量的影响。
2 缺点1）输出阻抗高，带负载能力差电容式传感器的容量受到电极几何尺寸等的限制，不易做大，一般为几十F μ到几百F μ。
因此，电容式传感器的输出阻抗高，带负载能量差。
这种电路易受外接干扰，使电路不稳定，甚至无法正常工作。
这里和前面讲的电容不易受环境影响是没有矛盾的，前面将的电容值C 不易受环境影响，而这里讲的是容抗c X 易受环境影响。
故不矛盾。
因此，必须对传感器电路采取屏蔽措施，但这会给设计、制造和使用带来诸多不便。
因为电容器的容抗大，故要求传感器绝缘部分的绝缘电阻值极高，一般在几十兆欧以上，否则，绝缘部分就将作为电容的旁路电阻进行分流，影响仪器性能。
为此，要特别注意传感器周围的温度、湿度和清洁度，这些都会影响传感器的绝缘电阻。
若采用高频供电，可降低传感器的输出阻抗，但是，高频电路的信号放大、传输都远比低频电路复杂，且寄生电容影响对电路影响很大，不易保证电路工作的稳定性。
2）寄生电容影响大电容器上的寄生电容是指，连接电容式传感器和电子线路的引线上存在的引线电容（电缆电容，1-2m 导线就可达800pF ）、电子线路的杂散电容和传感器内极板与其周围导体构成的电容等。
寄生电容较大，而传感器的初始电容量较小，故这大大降低了传感器的灵敏度。
寄生电容常常是随机变化的，将使仪器工作很不稳定，影响测量精度。
因此，对电线的选择、安装和接法都有严格的要求。
比如，可以选用屏蔽性好而自身分布电容小的高频电缆作为引线，引线尽可能地粗而短。
3）输出特性非线性变极距型电容传感器的输出特性是非线性的，虽然可以采用差分型电容来改善，但非线性依然存在而不能消除。
其它类型的电容传感器只有在忽略掉电场边缘效应（极板边缘电场线呈发散状，不均匀）的情况下，输出特性才呈线性。
否则，边缘效应所产生的附加电容量将与传感器电容量叠加，使输出特性呈现非线性。
4.2.3 保护绝缘材料的绝缘性能环境温度的变化会使电容式传感器内各零部件的几何尺寸变化，从而使它们的相对位置发生改变；同时，温度变化会使介质的介电常数改变。
这样使电容值发生变化，产生温度误差。
湿度也会影响介质的介电常数。
因此，尽量采用空气、云母等介电常数的温度系数接近于零的物质作为绝缘介质。
而且，非常好的是，湿度不会影响它们的介电常数。
温度和湿度还会影响绝缘材料的绝缘性能，使绝缘电阻改变。
金属极板应选用温度系数低的材料。
铁镍合金温度系数小，但较难加工。
可以在陶瓷或石英的表面上喷涂铁镍合金或银，这样的电极可以做得很薄，大大减小边缘效应，而且温度系数很小。
在电容式传感器内，电容极板（简称电极）表面的清洁程度直接影响电容的绝缘电阻，因此应保持其表面的清洁。
但是，其表面不便经常清洗，故应加以密封，用以防潮和防尘。
如果加密封不方便，那么可以在极板表面上镀一层薄的惰性金属，比如铑等，这样去密封极板。
铑惰性层可防潮、防尘、防湿和防腐等作用，但铑是稀有金属，镀铑成本较高。
电极支架的选取主要考虑机械强度和温度性两方面因素。
为固定和支撑电极，则要求支架应具备一定的机械强度。
为提高灵敏度，则要求支架材料的温度系数要低，以及其几何尺寸稳定性要好。
为减小环境对传感器的干扰，则要求支架的绝缘电阻高、吸潮性低和表面电阻小。
能满足这些条件的材料有塑料和有机玻璃，且易于加工；性能更好的材料有石英、云母、人造宝石和陶瓷等，但加工难度大。
在环境温度不太高时，可选用聚四氟乙烯作为支架，易于加工，绝缘性又好。
还可以采用差分式对称结构，来提高灵敏度和减小环境温度变化等带来的误差。
50至几兆赫兹，这样可以降低对传感器绝缘部分的绝缘性能要求。
电源的频率可选用kHz传感器内所有零部件应先清洗，后烘干，再装备。
传感器要密封，以防止外界水分的浸入，而引起电容值的变化或使绝缘性能变差。
传感器外壳的刚性要好，以免安装时变形。
4.2.3 等效电路图4.2.1（b）就是平板电容图4.2.1（a）从输入端A、B两点看进去的高频等效模型。
图4.2.1 电容式传感器的等效电路图4.2.1（b）中，L为传输线的线电感，R为传输线路的损耗等效电阻，根据电动力学知道，交流电频率越高，流过导线的电流就向越靠近导线的外表面，这一现象叫趋肤效应。
当频率升高时，导线的轴心几乎没有电流流过，电流分布在靠近导线外侧的圆环内，故导线的有效横截面积减小，C为寄生电容，它比线电阻增大。
频率越高，圆环面积越小，导线的电阻越大。
C为传感器电容。
P较小。
P R 为极板间的等效漏电阻，非常大。
一般情况下R L ω<<，可以忽略不计。
在实际传感器设计中，尽量使P C 很小，使P R 很大，那么它们也可忽略掉。
在频率较低时，L 也可忽略掉。
在高频时，电容器就等效为L 与C 的串联模型。
设那么它们的等效电容为e C ，由 11e j L j C j C ωωω=+ （4.2.1） 得到21e CC LC ω=- （4.2.2）这表明有效电容e C 比C 增大了。
传感器的灵敏度定义为e e C k d ∆=∆ （4.2.3） 由（4.2.2）得到()221e dCdC LC ω=-，于是得到 ()221e CC LC ω∆∆≈- （4.2.4）代入（4.2.3）得到()()2222111e C k k d LC LC ωω∆=⋅=∆-- （4.2.5） 其中C k d∆=∆。
可见，灵敏度是电源频率的函数，因此，当电源高频较高的情况下使用传感器，在改变电源频率或更换传输线路时，都必须对测量系统重新进行定标。
4.2.4 边缘效应对于电容式传感器，当极板厚度h 与极板间距离δ可比时，两极板边缘处电力线出现分布不均匀的现象，即边缘电场的影响就不能忽略了，如图4.2.2所示。
图4.2.2边缘效应的影响 图4.2.3带等位换结构的电容传感器对于变面积型和变介电常数型电容传感器而言，边缘效应不仅使灵敏度降低，而且还增加非线性。
因此应尽量减小或消除边缘效应。
适当减小极距，使极径（极板尺寸）与极距比增大，可以减小边缘效应的影响。
但是，如果这样，电容就更容易被击穿，还可能会限制传感器的测量范围。
可以减小极板厚度，使之与极距比很小。
将石英、陶瓷等非金属材料蒸涂一薄层金属作为极板，使极板的有效厚度减小，以减小边缘效应。
可以在结构上增设等位环，如图4.2.3所示。
把3叫等位环，工作时，使3的电位与极板2的点位相同，但保持电气绝缘，且等位环与极板2间隙越小越好。
那么，将极板间的边缘效应移到等位环与动极板的边缘，而保护环边缘的场强不均匀不会影响电容传感器的电容值计算，从而使定极板边缘处的电力线分布均匀，克服了边缘效应。
4.2.5 寄生电容电容式传感器由于受结构与尺寸的限制，一般电容量都很小，10-3~103皮法，属于小功率、高阻抗器件，极易受外界干扰，尤其是电缆寄生电容，比电容传感器的电容大几倍至几十倍，且具有随机性，电缆电容又与传感器电容相并联，严重影响传感器的输出特性，甚至会淹没传感器的有用信号，使传感器无法使用。
因此，消灭寄生电容的影响，是电容式传感器实用化的关键。
消灭寄生电容的方法包括：1驱动电缆法如图4.2.4所示，驱动电缆法实际上是一种等电位屏蔽法。
电容传感器与测量电路的前置级之间的引线用双层屏蔽电缆，并接入增益为1的驱动放大器。
电容传感器接在放大器的正输入端，放大器的负输入端接地，放大器的输出接在双层屏蔽电缆的内层屏蔽上，由于放大器的增益为1，保证了内层屏蔽与芯线等电位，消除了芯线与内层屏蔽间寄生电容的影响。
由于电缆的内屏蔽层上有随传感器输出信号变化的电压，因此叫“驱动电缆”。
外屏蔽层接地或接仪器地，来防止外接电场的干扰。
而内、外层屏蔽间的电容转变为1驱动放大器的负载。
这种方法的难处是，要在很宽的频带上严格实现放大倍数等于1，且输出与输入的相移为零。
图4.2.4 驱动电缆法原理图2 整体屏蔽法图4.2.5中，1x C 和2x C 构成差动电容传感器，与平衡电阻3R 、4R 组成测量电桥，U&为电源电压，3C 、4C 为寄生电容，K 是不平衡电桥的指示放大器，1C 则是差动电容传感器公用极板与屏蔽之间的寄生电容。
所谓整体屏蔽法是将整个电桥（包括电源、电缆等）统一屏蔽起来，其关键是正确选取接地点，这里选取两平衡电阻3R 、4R 桥臂中间作为接地点，并与整体屏蔽共地。
1C 同放大器的输入阻抗并联，可归算到放大器的输入电容中去。
寄生电容3C 、4C 并在桥臂3R 、4R 上，只影响电桥的初始平衡及总体灵敏度，并不妨碍电桥的正确使用。
这样，寄生电容对传感器的影响基本上被消除。
整体屏蔽法是一种较好的方法，但总体结构较复杂。
图4.2.5 整体屏蔽法原理图。
