電容式位置傳感器

 

    電容器是一種積累電荷的電子元件。通常，它有兩個電極板，由絕緣體隔開。電容器可以儲存的電荷量根據(jù)電極板的尺寸大小、它們之間的重疊百分比、他們之間的距離以及板間材料的介電常數(shù)而變化。在最簡單的形式中，電容式位置傳感器可用來測量電極板間的距離。在力、應(yīng)變和壓力測量中，位移通常在小于1mm范圍內(nèi)。

 

    另一種旋轉(zhuǎn)或直線位置傳感形式，在測量軸上，切割或蝕刻了一系列的電極板。當(dāng)另一個板塊移動時，電路中沿著軸方向上的電容會變化，反映出兩個極板之間的相對位置。電容式位置傳感器是不常見的，很少用于安全相關(guān)的應(yīng)用。不幸的是，除了電極板的重疊因素等，電容會隨著溫度、濕度、周圍材料和外界異物的不同而變化，這使得研發(fā)一個穩(wěn)定的、高準(zhǔn)確度的位置傳感器具有挑戰(zhàn)性。

 

    位置傳感器自動化和電子產(chǎn)品領(lǐng)域工作了近30年。我還沒有遇到一個設(shè)計工程師，他對他選擇的電容式位置傳感器很滿意。電容式傳感器在經(jīng)驗豐富的工程師中名聲不佳，不太可能被選用在與安全相關(guān)的場合中。一些制造商已經(jīng)不再提及“電容式”，取而代之的是使用諸如電荷存儲、電荷耦合或電效應(yīng)之類的替代術(shù)語來混淆視聽。這種做法很不好，因為有太多的可能性傳感器要出錯，除非你是在高度穩(wěn)定和臨床應(yīng)用中進(jìn)行高精度的測量，否則最好避使用電容式位置傳感器。

 

    優(yōu)點：

 

    結(jié)構(gòu)簡單；低功耗。

 

    缺點：

 

    溫度和濕度漂移系數(shù)大；對外部物質(zhì)進(jìn)入很敏感；安裝公差要求嚴(yán)格。