电容式位移传感器的特点优势

高阻抗、小功率,因而所需的输入力很小，输入能量也很低。电容式传感器因带电极板间静电引力小(约几个10-5N)，因此所需输入能量小，所以特别适宜用来解决输入能量低的测量问题，例如测量极低的压力、力和很小的加速度、位移等，可以做得很灵敏,分辨力非常髙，能感受0.001μm甚至更小的位移。优点：具有一般非接触式仪器所共有的无磨擦、无损磨和无惰性特点外，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。

温度稳定性好。传感器的电容值一般与电极材料无关，有利于选择温度系数低的材料， 又因本身发热小，对稳定性影响甚微。

结构简单，适应性强，待测体是导体或半导体均可,可在恶劣环境中工作。电容式传感器结构简单,易于制造,可做得非常小巧，以实现某些特殊的测量；能工作在高低温、强辐射及强磁场等恶劣的环境中，也能对带有磁性的工件进行测量。

变介电常数型电容传感器设被测非导电液体的介电常数为ε1，液面高度为h，传感器总高度为H，内筒外径为d，外筒内径为D，此时电容值为

式中，ε为空气介电常数；C0为由传感器的基本尺寸决定的初始电容值，。此传感器的电容量正比于被测液位的高度h。

电容传感器是将被测量（尺寸、压力等）的变化转换成电容变换量的一种传感器。随着微机电技术的发展，如今的电容式加速度传感器都普遍采用的MEMS技术制造。它本身就是一个可变电容器，有的也与被测物体一起组成可变电容器。

知识点1-电容传感器的工作原理

对于一个平板电容器，它的电容量其中ε0为真空的介电常数；ε为介质相对于真空的介电常数；A为极板的覆盖面积；δ为两极板间的距离。

可见，当电容器中的ε、δ、A发生变化，均会引起电容的变化。基于这个原理，固定住其中两个参数，只改变剩下一个参数，就能达到通过电容量变化观测被测值的目的。只需要配套测量电路，将电容的变化转化为电信号输出，即可得到被测值。位移激光传感器以其***的丈量原理，已经广泛运用于产业、航天多种领域。根据变化参数的不同，电容传感器可分为极距变化型、面积变化型和介质变化型三种。

知识点2-极距变化型电容传感器

保证电容器的两个极板间相互覆盖面积和介质不变，那么电容量将与极距呈非线性关系。电容的变化量：得到传感器的灵敏度

可见极距变化型电容传感器的灵敏度与极距的二次方成反比，极距越小，灵敏度越高，但它们是非线性关系。为了减小非线性误差，通常测量范围Δδ?δ0，一般规定极距变化范围Δδ≈0.1。

实际应用中常采用差动型电容传感器以稳定传感器性能，它的结构与差动型可变磁阻式传感器相似，灵敏度是通常结构的二倍。

电容式位移传感器的使用方法：

1、要安装传感器，调整初始间隙，进行测量。

2、按下测量键，将传感器借助弹性夹套安装到磁表座上，使测量电极板端面接近被测物体的表面，平面或圆柱面，尽可能平行，球面尽可能对中，调整的初始间隙有参考值，调整时有“+”电压输出，反时针转动传感器微调螺母，使测量间隙逐渐增大，输出电压会逐渐接近零点，借助“调零”旋扭细调，使输出准确为0，调整时有“—”电压输出，顺时针转动微调螺母，使测量间隙逐渐减小、输出电压会逐渐接近零点，测量即可开始。电容式位移传感器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。

3、测量时，被测物体表面接近传感器，测量间隙减小，表示被测尺寸增加，输出为“+”电压，反之输出为“—”电压，仪器输出的“+、—”电压就是相对应量程的静态位移。