电容位移传感器的工作原理是什么？

Question

电容位移传感器的工作原理是什么？

Answer 1

电容式位移传感器基于平板电容原理。电容的两极分别是传感器和与之相对的被测物体。如果有稳定交流电通过传感器，输出交流电的电压会与传感器到被测物体之间的距离成正比关系，从而可以通过测量电压的变化得到距离信息。
　　电容位移传感器是一种非接触电容式原理的精密测量仪器，具有一般非接触式仪器所共有的无磨擦、无损磨特点外，还具有信噪比大，灵敏度高，零漂小，频响宽，非线性小，精度稳定性好，抗电磁干扰能力强和使用操作方便等优点。

　　实际应用当中，源于独特的磁屏蔽环设计，德国米铱公司的电容式传感器可以实现近乎完美的线性测量。但是，电容传感器要求探头到被测物体之间的电介质必须均匀恒定。测量系统对于测量范围内的电介质变化非常敏感。源于电磁转化过程，电容传感器可以测量所有金属。电容测量系统主要测量平板电阻的阻抗值，阻抗值与探头到被测物体之间的距离成正比。

　　传统电容式传感器，会从电极侧面散发磁力线。这中磁场会导致错误的测量结果。德国米铱公司的电容式传感器带有一个接地屏蔽环，可以有效减少侧面磁场和边界效应，从而得到更加准确的测量结果。从接地屏蔽环发出的磁力线不会影响测量结果。

　　高精度测量
　　电容式测量原理是几种精度最高的测量原理之一。但是问题是，如此微小的测量距离会导致测量信号变化同样微小。也就是说，在探头和被测物体之间仅有很少量的电子可以用来显示距离的变化。这意味着，如果有很小的漏电流或寄生电流流过探头到控制器的电路，也会影响测量结果的准确性。因此，探头到控制器之间的电缆需要特殊的双屏蔽电缆。这种特殊的，全封闭的RF电缆保证了高信号质量。双屏蔽电缆与接地磁屏蔽技术的使用，使高精度测量成为可能。
　　由于环境温度的改变，导致的被测物体导电性变化，对测量结果没有影响。电容式测量原理使传感器甚至可以在波动的温度环境下使用。

Answer 2

双探头的电容位移传感器是是一种基于电容测微原理的非接触式位置测量系统。两个传感器板，一个目标探头和一个测量探头，形成一个平行板电容器。而单探头系统电容传感器的输出与到目标的距离成正比。如果探头保持静止，放大器检测到的任何电容变化都与目标位置直接相关，它们的高度线性响应和低输出相移使它们非常适用于静态和有源反馈定位应用。本回答被提问者采纳