控制棒是实现反应堆正常启停、功率运行和紧急停止的重要控制装置。当遇到需要停堆的紧急情况时，控制棒以自由落体的方式快速落下，达到停止反应的安全状态。但是控制棒在落棒期间可能遇到卡棒事故，运行期间可能会出现弹棒事故，因此对控制棒的棒位测量至关重要。另外，在薄膜上还有刻蚀出的小孔，当薄膜随质量块运动时，空气流经小孔从而产生所需的阻尼力。棒位测量系统使操作人员能够及时发现控制棒是否按照的程序运行和产生故障时的位置，并迅速处理控制棒故障，以确保控制棒的安全运行。控制棒落棒过程为直线下落运动，当使用电容位移传感器测量位移时，能够准确反映电容与位移关系的方程式是知道控制棒在堆芯中位置的关键。

电容式传感器具有结构简单，灵敏度高，温度稳定性好，适应性强，动态性能好等一系列优点，目前在检测技术中不仅广泛应用于位移、振动、角度、加速度等机械量的测量，还可用于液位、压力、成份含量等热工方面的测量中。

电容传感器

电容传感器，英文名称为capacitive type transducer，是一种将其他量的变换以电容的变化体现出来的仪器。该传感器的高精度和高可靠性已被广泛应用于成千上万的实际案例中。其主要由上下两电极、绝缘体、衬底构成，在压力作用下，薄膜产生一定的形变，上 下级间距离发生变化，导致电容变化，但电容并不随极间距离的变化而线性变化，其还需测量电路对输出电容进行一定的非线性补偿。

电容传感器的分类

电容传感器按传感器类型分：

触摸传感器：包括显示器件和输入器件

运动传感器：包括加速度计、陀螺仪和磁传感器

位置传感器：包括位移传感器和接近传感器

其他传感器：包括压力传感器、位移传感器、液位传感器

电容传感器按原理分：

电容式传感器一般由两个平行电极构成，在其两个电极之间以空气作为介质，在不考虑边缘效应的前提下，其电容可表示为C=εS/d，其中，ε表示两电极间 介质(即空气)的介电常数，S表示两电极之间相互覆盖的面积，d表示两电极间的距离，电容受这三个参数影响，任意一参数的改变就会使得电容得以改变。线绕式电位器由于其电刷移动时电阻以匝电阻为阶梯而变化，其输出特性亦呈阶梯形。

因 此，电容传感器分为介质变化型(ε的变化因此C的变化)、面积变化型(S的变化因此C的变化)和极距变化型(d的变化因此C的变化)三种。

变极距型电容传感器

变极距型电容传感器分为可动极板，一般称为动片和固定极板，当动片因被测量变化引起移动时，就改变了两极板间的距离d，从而使电容量发生变化。设初始极距为d，则

若电容器极板距离由初始值d缩小Δd不是线性关系。但是，若时。则式可以简化为

此时，C与Δd近似为线性关系，所以变极距型电容式传感器只有在Δd/d很小时，才有近似的线性关系，一般位移应小于间距的1/10。

在实际应用中，为了改善非线性、提高灵敏度和减少外界干扰的影响，电容传感器常做成差动形式。