6
德國P+F電容式傳感器原理：
電容式傳感器也常常被人們稱為電容式物位計，電容式物位計的電容檢測元件是根據(jù)圓筒形電容器原理進行工作的，電容器由兩個絕緣的同軸圓柱極板內(nèi)電極和外電極組成，在兩筒之間充以介電常數(shù)為e的電解質(zhì)時，兩圓筒間的電容量為C=2∏eL/lnD/d，式中L為兩筒相互重合部分的長度;D為外筒電極的直徑;d為內(nèi)筒電極的直徑;e為中間介質(zhì)的電介常數(shù)。在實際測量中D、d、e是基本不變的，故測得C即可知道液位的高低，這也是電容式傳感器具有使用方便，結(jié)構(gòu)簡單和靈敏度高，價格便宜等特點的原因之一。
電容式傳感器與電阻式、電感式等傳感器相比有如下一些優(yōu)點:
(1)高阻抗、小功率,因而所需的輸入力很小，輸人能量也很低。電容式傳感器因帶電極板 間靜電引力極小(約幾個10-5 N)，因此所需輸入能量極小，所以特別適宜用來解決輸入能量低的 測量問題，例如測量極低的壓力、力和很小的加速度、位移等，可以做得很靈敏,分辨力非常高，能 感受0.001μm甚至更小的位移。
(2)溫度穩(wěn)定性好。傳感器的電容值一般與電極材料無關(guān)，有利于選擇溫度系數(shù)低的材料， 又因本身發(fā)熱極小，對穩(wěn)定性影響甚微。
(3)結(jié)構(gòu)簡單，適應(yīng)性強，待測體是導(dǎo)體或半導(dǎo)體均可,可在惡劣環(huán)境中工作。電容式傳感 器結(jié)構(gòu)簡單,易于制造,可做得非常小巧，以實現(xiàn)某些特殊的測量;能工作在高低溫、強輻射及強 磁場等惡劣的環(huán)境中，也能對帶有磁性的工件進行測量。
(4)動態(tài)響應(yīng)好。由于極板間的靜電引力很小，可動部分做得很小很薄，因此其固有頻率很 高，動態(tài)響應(yīng)時間短，能在幾兆赫的頻率下工作，特別適合動態(tài)測量，如測量振動、瞬時壓力等。
(5)可以實現(xiàn)非接觸測量，具有平均效應(yīng)。例如非接觸測量回轉(zhuǎn)軸的振動或偏心、小型滾珠 軸承的徑向間隙等。當采用非接觸測量時,電容式傳感器具有平均效應(yīng)，可以減小工作表面粗糙 等對測量的影響。
德國P+F電容式傳感器特點：
高靈敏度：能檢測到微小的物理量變化，可對微小位移、壓力等變化做出精確響應(yīng)。
動態(tài)響應(yīng)快：由于電容的充放電過程迅速，所以電容式傳感器能快速跟蹤被測量的變化，適用于測量快速變化的物理量。
結(jié)構(gòu)簡單：一般由兩極板和介質(zhì)組成，沒有復(fù)雜的機械結(jié)構(gòu)，易于制造和封裝，且成本相對較低。
位移測量：在機械加工、自動化生產(chǎn)線等領(lǐng)域，用于測量工作臺的位移、刀具的位置等，實現(xiàn)高精度的定位和控制。
壓力測量：在汽車的胎壓監(jiān)測系統(tǒng)、工業(yè)管道的壓力監(jiān)測等方面，將壓力變化轉(zhuǎn)換為電容變化來進行測量。
液位測量：廣泛應(yīng)用于石油、化工、水處理等行業(yè)的儲罐液位測量，通過檢測液位變化引起的電容變化來確定液位高度。
加速度測量：在汽車的安全氣囊系統(tǒng)、航空航天領(lǐng)域的加速度測量等方面有應(yīng)用，利用質(zhì)量塊在加速度作用下產(chǎn)生的位移引起電容變化來測量加速度。
指紋識別：在手機等電子設(shè)備的指紋識別模塊中，通過檢測手指與傳感器表面形成的電容變化來獲取指紋圖像。
P+F電容式傳感器請注意：
所有以Pepperl + Fuchs GmbH或Pepperl + Fuchs AG名義發(fā)行的產(chǎn)品相關(guān)文件，例如證書，合格聲明等，同樣適用于Pepperl + Fuchs SE。
更多產(chǎn)品詳見：P+F電容式傳感器
