IFM易福門(mén)電容式傳感器參數原理IFM易福門(mén)電容式傳感器的初始電容量很小,而傳感器的引線(xiàn)電纜電容(lm~2m導線(xiàn)可達800 pF)、測 量電路的雜散電容以及傳感器極板與其周?chē)鷮w構成的電容等“寄生電容"卻較大,這一方面降 低了傳感器的靈敏度;另一方面這些電容(如電纜電容)常常是隨機變化的,將使傳感器工作不穩 定,影響測量精度,其變化量甚至超過(guò)被測量引起的電容變化量,致使傳感器無(wú)法工作。因此對 電纜的選擇、安裝、接法都要有要求。
IFM易福門(mén)電容式傳感器的電容值一般與電極材料無(wú)關(guān),這有利于選擇溫度系數低的材料,又因本身發(fā)熱極小,影響穩定性甚微。而電阻傳感器有銅損,易發(fā)熱產(chǎn)生零漂。
結構簡(jiǎn)單
電容式傳感器結構簡(jiǎn)單,易于制造和保證高的精度,可以做得非常小巧,以實(shí)現某些特殊的測量;能工作在高溫,強輻射及強磁場(chǎng)等惡劣的環(huán)境中,可以承受很大的溫度變化,承受高壓力,高沖擊,過(guò)載等;能測量超高溫和低壓差,也能對帶磁工作進(jìn)行測量。
動(dòng)態(tài)響應好
電容式傳感器由于帶電極板間的靜電引力很小(約幾個(gè)10^(-5)N),需要的作用能量極小,又由于它的可動(dòng)部分可以做得很小很薄,即質(zhì)量很輕,因此其固有頻率很高,動(dòng)態(tài)響應時(shí)間短,能在幾兆赫茲的頻率下工作,特別適用于動(dòng)態(tài)測量。又由于其介質(zhì)損耗小可以用較高頻率供電,因此系統工作頻率高。它可用于測量高速變化的參數。
可以非接觸測量且靈敏度高
可非接觸測量回轉軸的振動(dòng)或偏心率、小型滾珠軸承的徑向間隙等。當采用非接觸測量時(shí),IFM電容式傳感器具有平均效應,可以減小工件表面粗糙度等對測量的影響。
電容式傳感器除了上述的優(yōu)點(diǎn)外,還因其帶電極板間的靜電引力很小,所需輸入力和輸入能量極小,因而可測極低的壓力、力和很小的加速度、位移等,可以做得很靈敏,分辨力高,能感應0.01μm甚至更小的位移。由于其空氣等介質(zhì)損耗小,采用差動(dòng)結構并接成電橋式時(shí)產(chǎn)生的零殘極小,因此允許電路進(jìn)行高倍率放大,使儀器具有很高的靈敏度。
①輸出阻抗高,負載能力差。
無(wú)論何種類(lèi)型的IFM電容式傳感器,受電極板幾何尺寸的限制,其電容量都很小,一般為幾十到幾百皮法(pF),因此使IFM電容式傳感器的輸出阻抗很高,可達 ~ Ω。由于輸出阻抗很高,因而輸出功率小,負載能力差,易受外界干擾影響而產(chǎn)生不穩定現象,嚴重時(shí)甚至無(wú)法工作。
②寄生電容影響大。
電容式傳感器的初始電容量很小,而連接傳感器和電子線(xiàn)路的引線(xiàn)電纜電容、電子線(xiàn)路的雜散電容以及電容極板與周?chē)鷮w構成的電容等寄生電容卻較大。寄生電容的存在不但降低了測量靈敏度,而且引起非線(xiàn)性輸出。由于寄生電容是隨機變化的.因而使傳感器處于不穩定的工作狀態(tài).影響測量準確度。
電容式傳感器具有結構簡(jiǎn)單、耐高溫、耐輻射、分辨率高、動(dòng)態(tài)響應特性好等優(yōu)點(diǎn),廣泛用于壓力、位移、加速度、厚度、振動(dòng)、液位等測量中。但在使用中要注意以下幾個(gè)方面對測量結果的影響:①減小環(huán)境溫度、濕度變化(可能引起某些介質(zhì)的介電常數或極板的幾何尺寸、相對位置發(fā)生變化);②減小邊緣效應;③減少寄生電容;④使用屏蔽電極并接地(對敏感電極的電場(chǎng)起保護作用,與外電場(chǎng)隔離);⑤注意漏電阻、激勵頻率和極板支架材料的絕緣性。
IFM易福門(mén)電容式傳感器參數原理與電阻式、電感式等傳感器相比有如下一些優(yōu)點(diǎn):
(1)高阻抗、小功率,因而所需的輸入力很小,輸人能量也很低。電容式傳感器因帶電極板 間靜電引力極小(約幾個(gè)10-5 N),因此所需輸入能量極小,所以特別適宜用來(lái)解決輸入能量低的 測量問(wèn)題,例如測量極低的壓力、力和很小的加速度、位移等,可以做得很靈敏,分辨力非常髙,能 感受0.001μm甚至更小的位移。
(2)溫度穩定性好。傳感器的電容值一般與電極材料無(wú)關(guān),有利于選擇溫度系數低的材料, 又因本身發(fā)熱極小,對穩定性影響甚微。
(3)結構簡(jiǎn)單,適應性強,待測體是導體或半導體均可,可在惡劣環(huán)境中工作。電容式傳感 器結構簡(jiǎn)單,易于制造,可做得非常小巧,以實(shí)現某些特殊的測量;能工作在高低溫、強輻射及強 磁場(chǎng)等惡劣的環(huán)境中,也能對帶有磁性的工件進(jìn)行測量。
(4)動(dòng)態(tài)響應好。由于極板間的靜電引力很小,可動(dòng)部分做得很小很薄,因此其固有頻率很 高,動(dòng)態(tài)響應時(shí)間短,能在幾兆赫的頻率下工作,特別適合動(dòng)態(tài)測量,如測量振動(dòng)、瞬時(shí)壓力等。
(5)可以實(shí)現非接觸測量,具有平均效應。例如非接觸測量回轉軸的振動(dòng)或偏心、小型滾珠 軸承的徑向間隙等。當采用非接觸測量時(shí),電容式傳感器具有平均效應,可以減小工作表面粗糙 等對測量的影響。IFM易福門(mén)電容式傳感器圖片如下:
從1969年,易福門(mén)研發(fā)的品牌產(chǎn)品 “efector"接近傳感器開(kāi)始推廣應用,到2005年,在中國成立易福門(mén)分公司,易福門(mén)不斷描繪著(zhù)傳感器技術(shù)發(fā)展與自動(dòng)化產(chǎn)品推廣的藍圖。這四十年間,易福門(mén)走過(guò)的每一步都是堅實(shí)而又穩健的,產(chǎn)品質(zhì)量的可靠、性能的*、技術(shù)的先進(jìn)都在鑄造著(zhù)易福門(mén)產(chǎn)品的品牌之路。盡管在中國的發(fā)展只有短短四年的時(shí)間,但在這四年里,易福門(mén)在中國的業(yè)務(wù)卻發(fā)展成為其業(yè)務(wù)的重點(diǎn),在競爭激烈的傳感器市場(chǎng)中表現十分強勢。