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電容(róng)式傳(chuán)感(gǎn)器(qì)常用的(dí)測(cè)量(liáng)電路
電容式傳感器(qì)的測量電路(lù)就是(shì)將電容式傳(chuán)感器看成(chéng)一個電(diàn)容並轉換(huàn)成電(diàn)壓或其他(tā)電量的(dí)電(diàn)路(lù)。因(yīn)此(cǐ),常用的測(cè)量電路主(zhǔ)要有(yǒu)橋式(shì)電,調頻(pín)電(diàn)路,脈(mài)衝寬度(dù)製電(diàn)路(lù),運算放大(dà)器電路,二極(jí)管(guǎn)雙T形交流電橋和(hé)緩(huǎn)刑二極管(guǎn)充(chōng)放電法(fǎ)等(děng)。
調(tiáo)頻(pín)電(diàn)路(lù)實際是把電容(róng)式傳(chuán)感器(qì)作(zuò)為振蕩器諧振(zhèn)回(huí)路的一部(bù)分,當輸入(rù)量導致(zhì)電(diàn)容量(liáng)發生(shēng)變(biàn)化時(shí),振(zhèn)蕩(dàng)器(qì)的(dí)振(zhèn)蕩(dàng)頻(pín)率就(jiù)發生(shēng)變(biàn)化。雖然可將(jiāng)頻(pín)率作(zuò)為測(cè)量係統的輸出(chū)量(liáng),用(yòng)以(yǐ)判斷被測(cè)非(fēi)電量的大小(xiǎo),但(dàn)此(cǐ)時(shí)係統是非(fēi)綫性(xìng)的,不(bù)易校正(zhèng),因此得(dé)加(jiā)入鑒頻(pín)器(qì),將(jiāng)頻率(shuài)的變(biàn)化(huà)轉換為電(diàn)壓振幅的(dí)變(biàn)化,經過放(fàng)大就可以用儀(yí)器指示或記錄儀記錄下來。
在實際(jì)應(yīng)用(yòng)中,常采(cǎi)用(yòng)差動式(shì)結(jié)構,即使(shǐ)靈敏度提高1倍(bèi),又使非綫性誤差大大降低(dī),抗(kàng)力增(zēng)強。電(diàn)容式(shì)傳感器可用(yòng)來(lái)測量(liáng)直綫位移(yí),角位(wèi)移(yí),振(zhèn)動振幅(測(cè)至(zhì)0.05μm的(dí)微(wēi)小振幅),尤其(qí)適合測(cè)量高頻(pín)振動振幅,精密軸(zhóu)係回轉(zhuǎn)精度,加速(sù)度等機械(xiè)量,還可用(yòng)來測(cè)量壓力,差(chà)壓力(lì),液位,料(liào)麵(miàn),糧(liáng)食中(zhōng)的水分含量,非金(jīn)屬材料的塗層(céng),油膜(mó)厚度,測量(liáng)電介(jiè)質的(dí)濕(shī)度(dù),密度,厚度(dù)等(děng)。在自動(dòng)檢(jiǎn)測和(hé)控製係(xì)統(tǒng)中(zhōng)也(yě)常常用來(lái)作(zuò)為位(wèi)置信(xìn)號發生器。
從能(néng)量(liáng)轉換的角度(dù)而(ér)言(yán),電容變換器(qì)為無源變換器(qì),需要(yào)將所測的(dí)力(lì)學量轉換(huàn)成(chéng)電(diàn)壓(yā)或電流後進行放大(dà)和處理。力學量中(zhōng)的(dí)綫位移,角位(wèi)移(yí),間隔,距離,厚(hòu)度(dù),拉(lā) 伸,壓(yā)縮,膨(péng)脹(zhàng),變形等(děng)無(wú)不與長(cháng)度有著密切的量;這(zhè)些(xiē)量(liáng)又(yòu)都(dū)是(shì)通(tōng)過長度(dù)或者長度(dù)比值(zhí)進行測量的(dí)量(liáng),而其測(cè)量(liáng)方(fāng)法的相互關(guān)係(xì)也很密切。
另(lìng)外,在有(yǒu)些(xiē)條(tiáo)件(jiàn)下,這些力學(xué)量(liáng)變化相當緩慢(màn),而且(qiě)變(biàn)化範圍極小,如果要求測(cè)量極(jí)小(xiǎo)距離或(huò)位移時(shí)要有較高的分辨率,其(qí)他傳(chuán)感(gǎn)器很難做到實現(xiàn)高分辨(biàn)率(shuài)要求(qiú),在精密測(cè)量(liáng)中所普(pǔ)遍使用的差(chà)動變壓器傳(chuán)感(gǎn)器的(dí)分(fēn)辨(biàn)率僅達到1~5μm數(shù)量級(jí);而(ér)有一種電(diàn)容測微儀,他(tā)的分辨率(shuài)為(wéi)0.01μm,比(bǐ)前者提高了(liǎo)兩(liǎng)個數(shù)量級,zui大量程為100±5μm,因此他在精密小位(wèi)移測(cè)量中受(shòu)到(dào)青睞。

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