第5章 电容式传感器（P99）5－3 图5—7为电容式液位计测量原理图。请为该测量装置设计匹配的测量电路，要求输出电压0U 与液位h 之间呈线性关系。 图5-7解：电容式液位计的电容值为：dDnh C C 1)(210εεπ-+=，其中d D n HC 120πε=。可见C 与液面高度h 呈线性关系。可以看出，该结构不宜做成差动形式，所以不宜采用二极管双T

第五章电容式传感器

第5章电容式传感器（P99）U与5-3 图5—7为电容式液位计测量原理图。请为该测量装置设计匹配的测量电路，要求输出电压液位h之间呈线性关系。Ddε1Hh电容式液位变换器结构原理图解：电容式液位计的电容值为：dDn)(h CC 1210εεπ-+=，其中d D n HC 120πε=。可见C 与液面高度h 呈线性关系。可以看出，该结构不宜做成差动形式，所以不

电容式传感器的工作原理和结构.

随意编辑第5章 电容式传感器（P99）5－3 图5—7为电容式液位计测量原理图。请为该测量装置设计匹配的测量电路，要求输出电压0U图5-7 电容式液位变换器结构原理图解：电容式液位计的电容值为：dDnh C C 1)(210εεπ-+=，其中d D n HC 120πε=。可见C 与液面高度h 呈线性关系。可以看出，该结构不宜做成差动形式，所以不宜采用二极管

第3章 电容式传感器习题1、 简述电容式传感器的工作原理。2、简述电容式传感器的优点。3、试计算习题4—2图所示各电容传感元件的总电容表达式。习题图4-2解：由习题图4-2可见（1） 三个电容串联111d SC ε=， 222d SC ε=， 333d SC ε=则 Sd d d S d S d S d C C C C 3212133123213322113

第5章 电容式传感器

于用数字仪器测量， 并与计算机通讯，抗干扰能力强，可以发送、 接收， 以达到遥测遥控的目的。5.4.2 运算放大器式电路由于运算放大器的放大倍数非常大，而且输入阻抗Zi很高, 运算

仅适用于微小位移的测量。非线性误差随极板距离d0的增加而减小， 但是增加极板距离d0，灵敏度相应降低。变极距型电容传感器的输出特性曲线为提高灵敏度和减小非线性，一般采用差动式电容传

e1 e3 dLC1CHCHC2e2HC3 C4D1 D其中C1和C3分别为绝缘套在电极上下两部分形成的 电容，C2为液面上方气体在容器壁与绝缘套管外表 间形成的电容，C4为液体在

V d '2 h (0.5m)2 1.2m 235 .6m344故传感器的灵敏度为：K Cmax Cmin 87.07 41.46 0.19 pF /

UC 2 iL'RL i2 R2i1 iL iL'图d对上式微分后，并设Rl＝R2=R，解联立方程式可得iL' (t)U RL R1 exp(k1t)同理，

第5章 电容式传感器（P99）5－3 图5—7为电容式液位计测量原理图。请为该测量装置设计匹配的测量电路，要求输出电压0U 与液位h 之间呈线性关系。 图5-7解：电容式液位计的电容值为：dDnh C C 1)(210εεπ-+=，其中d D n HC 120πε=。可见C 与液面高度h 呈线性关系。可以看出，该结构不宜做成差动形式，所以不宜采用二极管双T

解:图5-7电容式液位变换器结构原理图C o2 h( i1n2电容式液位计的电容值为： C c 02 h( 1)，其中C o1n d可见C 与液面高度h 呈线性关系。可以看出，该结构不宜做成差动形式，所以不宜采用二极管双1nDT 形交流电桥，也不宜采用脉冲宽度调制电路。另外要求输出电压 U o 与液位h 之间呈线性关系，所以不宜采用调频电路和运算放大器式电路

第3章 电容式传感器习题1、 简述电容式传感器的工作原理。2、简述电容式传感器的优点。3、试计算习题4—2图所示各电容传感元件的总电容表达式。习题图4-2解：由习题图4-2可见（1） 三个电容串联111d SC ε=， 222d SC ε=， 333d SC ε=则 Sd d d Sd S d S d C C C C 32121331232133221132

reLCe1 1 = jωL + +R jωC e jωC计算有效电容C 计算有效电容 e:1 1 = + jωLc jωCe jωCCe =C 1 − ω

d , 面积均为A ，可绕同圆心转动，其夹角为θ。动极板00 时，C0A。d定极板0 时，板级间的的相对面积为：A1A1 平板电容式角位移传感器C 1A1dA1 dC01 C0CC

感 输出开关量。器16电容式非金属材料厚度测量电容式传感器原理：变等效介电常数特点：非接触式测量应用：纸张、绝缘薄膜等17其他应用电 容 式 传 感 器18其他应用电 容 式 传

第 5章 5.2电容式传感器电容传感器输出特性差动结构的电容特征方程式为： 差动结构的电容特征方程式为：∆d ∆d 2 C1 = C0 [1 + + ( ) 

❖ 信号需放大。 ❖ 易受干扰、寄生电容影响。第5章电容传感器22三、等效电路分析RRsCLRC：串联损耗电阻。引线、金属极板电阻等。Rp：并联损耗电阻。直流漏电阻、气隙介质损CR