电容式传感器使用各种类型的电容器作为传感元件，将测量的物理量或机械量转换为电容。事实上，它是一个参数可变的电容器。在使用电容技术的应用中，电容接近开关的灵敏度取决于目标物体的材料特性。金属、塑料或液体物体的材料特性会影响感应范围，从而影响电容传感器的输出检测点。电容式传感器广泛用于位移、角度、振动、速度、压力、成分分析、介电性能等的测量，最常用的是平行板电容器或圆柱形电容器。

　电容式传感器类型

　1、极对极电容传感器

　灵敏度s与极距的平方成反比，极距越小灵敏度越高，但极距的减小受限于电容器极板之间的击穿电压。一般δ0=0.1～1mm。电容C与极距δ呈非线性关系。为了减小非线性误差，极距的变化范围通常为Δδ/δ0≈0.01～0.1。这种电容式传感器仅适用于小位移（0.01μm至数百微米）的测量和非接触式测量。

　在实际应用中，为了提高传感器的灵敏度，增加线性工作范围，克服外部条件（如电源电压、环境温度等）变化对测量精度的影响，差动电容传感器被经常使用。

　2、可变面积电容传感器

　由于平板传感器的活动板在极距方向有轻微的移动，会影响测量精度。因此，在一般情况下，可变面积电容传感器多被制成圆柱形。

　圆柱形电容器的电容为：

　C=2πε0εr x/ln(D/d)

　当覆盖长度x变化时，电容发生变化，其灵敏度为

　S=dC/dx=2πε0εr//ln(D/d)=常数

　面积可变电容传感器的优点是输出和输入呈线性关系，但与平板可变传感器相比灵敏度较低，适用于大角位移和线性位移的测量。

　3、可变介电电容传感器

　图中，厚度为δ2（ε2为其介电常数）的介质在电容器内左右移动，由于电容器内介质介电常数的变化，电容发生变化。设电容极板宽度为b，介质宽度ε2大于等于b。

　当板间没有介质ε2时，

　C0=bl/(d/e1)

　可变电介质电容传感器常用于测量电介质的厚度、位移和液位。也可根据板间介质的介电常数随温度、湿度、容量的变化而变化，来测量温度、湿度、容量。

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