了解電容傳感器的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

二、實(shí)驗(yàn)儀器：

電容傳感器、電容傳感器模塊、測(cè)微頭、數(shù)顯直流電壓表、直流穩(wěn)壓電源、絕緣護(hù)套

三、實(shí)驗(yàn)原理：

電容式傳感器是指能將被測(cè)物理量的變化轉(zhuǎn)換為電容量變化的一種傳感器它實(shí)質(zhì)上是具有一個(gè)可變參數(shù)的電容器。利用平板電容器原理：

                                                          （21-1）

式中，S為極板面積，d為極板間距離，ε₀真空介電常數(shù)，ε_r介質(zhì)相對(duì)介電常數(shù)，由此可以看出當(dāng)被測(cè)物理量使S、d或ε_r發(fā)生變化時(shí)，電容量C隨之發(fā)生改變，如果保持其中兩個(gè)參數(shù)不變而僅改變另一參數(shù)，就可以將該參數(shù)的變化單值地轉(zhuǎn)換為電容量的變化。所以電容傳感器可以分為三種類型：改變極間距離的變間隙式，改變極板面積的變面積式和改變介質(zhì)電常數(shù)的變介電常數(shù)式。這里采用變面積式，如圖11-1兩只平板電容器共享一個(gè)下極板，當(dāng)下極板隨被測(cè)物體移動(dòng)時(shí)，兩只電容器上下極板的有效面積一只增大，一只減小，將三個(gè)極板用導(dǎo)線引出，形成差動(dòng)電容輸出。

                                          圖21-1

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟

1．按圖21-2將電容傳感器安裝在電容傳感器模塊上，將傳感器引線插入實(shí)驗(yàn)?zāi)�塊插座中。 

圖21-2

2．將電容傳感器模塊的輸出U_O接到數(shù)顯直流電壓表。

3．接入±15V電源，合上主控臺(tái)電源開(kāi)關(guān)，將電容傳感器調(diào)至中間位置，調(diào)節(jié)Rw，使得數(shù)顯直流電壓表顯示為0（選擇2V檔）。（Rw確定后不能改動(dòng)）

4．旋動(dòng)測(cè)微頭推進(jìn)電容傳感器的共享極板（下極板），每隔0.2mm記下位移量X與輸出電壓值V的變化，填入下表21-1

五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告：

1．根據(jù)表21-1的數(shù)據(jù)計(jì)算電容傳感器的系統(tǒng)靈敏度S和非線性誤差δ_f。