產品時間：2022-07-14
CR30CF10DPO-E2埋入式電容式接近傳感器根據傳感器的工作原理可把電容式傳感器分為變極距型、變面積型和變介質型三種類型。根據傳感器的結構可把電容式傳感器分為三種類型的結構形式。
CR30CF10DPO-E2埋入式電容式接近傳感器
一、電容式傳感器的工作原理
二、電容式傳感器的分類類型
根據傳感器的工作原理可把電容式傳感器分為變極距型、變面積型和變介質型三種類型。根據傳感器的結構可把電容式傳感器分為三種類型的結構形式。它們又可按位移的形式分為線位移和角位移兩種，每一種又依據傳感器極板形狀分成平(圓形)板形和圓柱(圓筒)形，雖然還有球面形和鋸齒形等其他形狀，但一般很少用。其中差動式一般優于單組(單邊)式傳感器，它具有靈敏度高、線性范圍寬、穩定性高等特點。
三、電容式傳感器的特點
1、優點
（1）溫度穩定性好。電容傳感器的電容值通常與電極材料無關，這有利于選擇具有低溫系統的材料，并且由于它產生的熱量很少，因此對穩定性的影響很小。電阻傳感器具有電阻并在通電后產生熱量：電感傳感器具有銅損，磁通量和渦流損耗等，由于熱量容易產生零漂移。
（2）結構簡單。電容式傳感器結構簡單，易于制造，易于確保高精度，并且可以做得很小以實現某些特殊測量：它們可以在高溫，強壯的車輛和船舶以及強磁場等惡劣環境中工作，并能承受較大的溫度變化，承受高壓，高沖擊過載等。它可以測量超高溫和低壓差，還可以測量磁性功。
（3）動態響應良好。由于帶有電極的板之間的靜電引力很小（約105N），因此電容式傳感器需要的能量很小，并且由于其運動部分可以做得非常小和薄，即重量很輕，因此它的重量很輕。自然頻率很高，動態響應時間短，并且可以在幾兆赫茲的頻率下工作，特別適合動態測量。并且由于其低介電損耗，因此可以通過較高的頻率供電，因此系統具有較高的工作頻率。它可以用來測量高速變化的參數。
（4）可實現平均效果的非接觸式測量。例如，旋轉軸的振動或偏心率的非接觸式測量，小球軸承的徑向游隙等。使用非接觸式測量時，電容式傳感器具有求平均值的作用，可以減小工作表面粗糙度的影響在測量上。除了上述優點外，電容式傳感器在電極板之間還具有較小的靜電引力，因此輸入和輸入能量極小，因此它可以測量極低的壓力，以及較小的加速度，位移等，可以制成非常靈敏，高分辨率且對001m甚至更小的位移敏感的傳感器：由于其低的介電損耗（例如空氣），將差分結構連接成橋式時產生的零殘留非常小，因此允許電路進行高倍放大，使儀器具有高靈敏度。
2、缺點
（1）高輸出阻抗，較差的負載能力·電容傳感器的容量受通用幾何尺寸的影響限制通常只有幾pF到幾百pF，這使得傳感器的輸出阻抗非常高，尤其是在使用音頻范圍的交流電源時，輸出阻抗高達1061082因此，傳感器的負載能力非常差，并且容易受到外部干擾的影響并產生不穩定。在嚴重的情況下，它甚至無法工作。必須采取屏蔽措施，給設計和使用帶來極大的不便。大阻抗還要求傳感器絕緣部分的電阻值*（超過幾十個MQ），否則絕緣部分將用作旁路電阻并影響儀器的性能（例如降低靈敏度）。因此，應特別注意溫度，清潔度等周圍環境。不使用高頻電源會降低傳感器的輸出阻抗，但是高頻放大和傳輸要比低頻復雜得多，而且寄生電容影響很大，不易保證工作的穩定性。
（2）電容由于結構和尺寸的限制，類型傳感器的電容很小（幾pF到幾十pF），并且引線電容連接傳感器和電子電路（1-2m的導線可以達到800pF），其他電子電路的體積電容以及由傳感器內板及其周圍導體形成的“寄生電容"相對較大，這不僅降低了傳感器的靈敏度，而且這些電容（電纜電容）經常隨機變化，這將使儀器工作非常不穩定。影響測量精度，因此對電纜的選擇，安裝和連接有要求。隨著材料，技術，電子技術特別是集成技術的發展，電容式傳感器的優點不斷發揚，而缺點卻不斷被克服。電容式傳感器正逐漸成為一種具有高靈敏度，高精度的傳感器，并有望在動態，低壓和一些特殊測量領域得到發展。
四、電容式傳感器的應用領域
電容感器可用來測量直線位移、角位移,振動振幅(可測至0.05μm的微小振幅),尤其適合測量高頻振動振幅、精密軸系回轉精度、加速度等機械量,還可用來測差壓力、液位、料面、糧食中的水分含量、非金屬材料的涂層、油膜厚度、測量點介質的濕度、密度、厚度等等。在自動檢測和控制系統中也常常用來作為位置信號發生器。
當測量金屬表面狀況、距離尺寸、振動振幅時,往往采用單電極式變極距型電容傳感器,這時被測物是電容器的一個電極,另一個電極則在傳感器內。航空航天、汽車制造、石油化學、燒磚、陶瓷、表面處理、大氣環境、環境實驗箱、食品、飲料、高科技、曖通、工業、冶金、氣象、計量、軍事、制藥、造紙等行業都有用到。
五、電容式傳感器在汽車行業的應用案例
以前的電容分析系統要求測量的電容比較大,以及接觸時電容值的變化很大。對傳感器制造商來說,需要足夠大的變化經常會帶來問題,而在較小的電容傳感器卻不會出現。采用Σ-Δ技術能夠對不同的動態和精度需求提供靈活的解決方案,并且使傳感器系統具有及其低的電源要求。CDC設備已經用于幾種汽車應用,在許多其他領域的應用正在增加。
六、電容式傳感器在軍事行業內的應用案例
在使用電容式傳感器的過程中，如果是軍事行業內的應用的話，我們需要考慮的細節還是非常多的。比如在進行運輸環節的沖擊測試的時候，汽車在這方面是需要高技術運用的，這樣才可以保障高效率的運輸，而且也需要保障一定的安全，為此對于測試的靈敏度來說，其傳感器對加速度的測試效果要保持一定的精確度，這樣在使用的過程中才可以確保一定的振動效果，為此無論選擇哪一類型的電容傳感器，都要注意具體的運用范圍。
七、電容式傳感器在自動化行業的應用案例（常見）
在自動化行業領域中，電容式傳感器廣泛用于位移、角度、振動、速度、壓力、成分分析、介質特性等方面的測量。的是平行板型電容器或圓筒型電容器。
電容式(153)傳感器(31725)
電容式傳感器是以各種類型的電容器作為傳感元件，將被測轉物理量或機械量換成為電容量變化的一種轉換裝置，實際上就是一個具有可變參數的電容器。在采用電容技術的應用中，電容式接近開關的靈敏度取決于目標物體的材料特性。金屬、塑料或液態物體的材料特性將會影響感測范圍，從而影響電容式傳感器的輸出探測點。
CR30CF10DPO-E2埋入式電容式接近傳感器
