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變極距型能測量哪些物理量

發布時間:2022-06-20 23:11:25

❶ 電容式感測器有哪幾類測量電路各有什麼特點

根據感測器的工作原理可把電容式感測器分為變極距型、變面積型和變介質型三種類型。

根據感測器的結構可把電容式感測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,每一種又依據感測器極板形狀分成平(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。其中差動式一般優於單組(單邊)式感測器,它具有靈敏度高、線性范圍寬、穩定性高等特點。

優點

1)溫度穩定性好

電容式感測器的電容值一般與電極材料無關,這有利於選擇溫度系數低的材料,又因本身發熱極小,影響穩定性甚微。而電阻感測器有銅損,易發熱產生零漂。

2)結構簡單

電容式感測器結構簡單,易於製造和保證高的精度,可以做得非常小巧,以實現某些特殊的測量;能工作在高溫,強輻射及強磁場等惡劣的環境中,可以承受很大的溫度變化,承受高壓力,高沖擊,過載等;能測量超高溫和低壓差,也能對帶磁工作進行測量。

3)動態響應好

電容式感測器由於帶電極板間的靜電引力很小(約幾個10^(-5)N),需要的作用能量極小,又由於它的可動部分可以做得很小很薄,即質量很輕,因此其固有頻率很高,動態響應時間短,能在幾兆赫茲的頻率下工作,特別適用於動態測量。又由於其介質損耗小可以用較高頻率供電,因此系統工作頻率高。它可用於測量高速變化的參數。

(1)變極距型能測量哪些物理量擴展閱讀

電容感測器可以直接測量的非電量為:直線位移、角位移及介質的幾何尺寸(或稱物位),直線位移及角位移可以是靜態的,也可以是動態的,例如是直線振動及角振動。用於上述三類非電參數變換測量的變換器一般說來原理比較簡單,無需再作任何預變換。

用來測量金屬表面狀況、距離尺寸、振幅等量的感測器,往往採用單極式變間隙電容感測器,使用時常將被測物作為感測器的一個極板,而另一個電極板在感測器內。這類感測器的動態范圍均比較小,約為十分之幾毫米左右,而靈敏度則在很大程度上取決於選材、結構的合理性及寄生參數影響的消除。精度達到0.1μm,分辨力為0.025μm。可以實現非接觸測量,它加給被測對象的力極小,可忽略不計。

❷ 為什麼平行平板變極距型電容感測器只能用於小位移測量

舉個例子:一個極板面積1cm×1cm,空氣間距1um的電容器計算電容量約880pF,這個普通概念上很小的電容量,對電容感測器而言幾乎是最大極值了。對變極距電容感測器,當極距略微增大時,電容量會急劇減少,而過小的電容量會給測量轉換帶來許多的不利因素,因此,平行板變極距型電容感測器只能在極小的極距間工作,也就是只能用於微小位移的測量。

❸ 電容感測器的測量電路有哪些各有什麼特點

我不給你畫電路圖,告訴你方法,自己設計吧。

電容式感測器的轉換電路,主要有:

1、電橋電路。將電容感測器接入交流電橋的一個臂或兩個相鄰臂,另兩臂可以是電阻或電容或電感,也可以是變壓器的兩個次級線圈。測量時被測量變化導致感測器電容變化引起電橋失衡,電橋輸出電壓變化。

2、差動脈沖調寬電路。又叫差動脈寬調制電路,利用對感測器電容的充放電使電路輸出脈沖的寬度隨電容感測器容量變化而變化,通過低通濾波器就能得到對應被測量變化的直流信號。

3、調頻電路。將感測器電容接入振盪器LC諧振迴路中,作為迴路的一部分,將電容容量的變化轉換為電路振盪頻率的變化,從而可以通過測量頻率來得到被測量的變化。

4、運放式測量電路。將感測器電容接入運放中,作為運放的反饋元件,然後在運放輸入端輸入恆定的交流信號,於是輸出信號電壓受反饋電容控制。由於這種接法輸出信號與感測器電容是反比關系,特別適合變極距型電容感測器。

以上4種是最常用的,另外還有一些不常用的轉換電路,總之利用電容式感測器電容變化的特點,設計出一個把電容變化轉換為其它便於檢測的物理量就可以了。

❹ 變極距型電容位移感測器測量小位移,一般位移量級是什麼mm還是um測量線性量程是1mm的感測器可

變極距型電容位移感測器測量小位移的位移量級應該是um。測量線性量程是1mm的感測器一般不是變極距型電容位移感測器,但對於極板面積很大、極距達數十mm且安裝精密的特種結構情況除外。

❺ 初中物理,可以直接測量的物理量及測量方法有哪些

1.長度:刻度尺(直尺、捲尺)(特殊測量方法:棉線、滾輪、刻度尺間接測量)
2.液體或固體體積:量筒、量杯,規則固體可用刻度尺
3.質量:天平(實驗室)、電子秤、桿秤、磅秤(日常生活),彈簧測力計間接測量
4.時間:秒錶、鍾
5.速度:速度計(汽車上),平均速度:尺(皮尺)、鍾表(秒錶)
6.溫度:液體溫度計(實驗室用);體溫計(測體溫);寒暑表(測氣溫)
7.力(重力、拉力、摩擦力、浮力):彈簧測力計
8.液體的密度:密度計;天平、量筒;或彈簧測力計、量筒
9.固體的密度:天平、量筒;或彈簧測力計、量筒
10.液體的壓強:壓強計 大氣壓:氣壓計(水銀氣壓計即托里拆利實驗和無液氣壓計)
11.電流:電流表 電壓:電壓表 電阻:電流表和電壓表(伏安法)或歐姆表。
電功:電能表 電功率:伏安法或 電能表、秒錶
12.直接測量型實驗有10種基本儀器、儀表:鍾表(或停表)、刻度尺、溫度計、天平、量筒、彈簧測力計、電流表、電壓表、變阻器、電能表.要求學生會根據測量范圍選合適量程和根據精確程度先最小分度值,會正確操作與讀數,能判斷哪些是錯誤的操作.每種儀器測量前:都要認真觀察所使用的儀器零刻度線的位置(調零)、最小分度值和測量范圍等。
13.掌握四個重要實驗:
①.測密度:原理ρ=m/V,器材:托盤天平、量筒,注意實驗步驟的先後次序盡量減小誤差。
②.測機械效率:原理:η=W有/W總,器材:一套簡單機械裝置(如滑輪組、斜面等)、彈簧測力計、細繩,測量時,注意要勻速豎直拉動彈簧測力計,影響機械效率的因素有動滑輪的重、摩擦和物體本身的重.同一滑輪組,所提升物體越重機械效率越高。
③.伏安法測小燈泡電阻和功率:原理:電阻R=U/I,電功率P=UI;器材:電源、導線、開關、小燈泡、電壓表、電流表、滑動變阻器。要求會畫電路圖,會連接實物,會選擇電壓表、電流表量程,小燈泡不亮時,能根據電壓表、電流表示數分析電路故障,知道燈泡在不同的電壓下,測出的電阻值不相等是因為溫度變化了.知道測小燈泡電功率與測定值電阻阻值都要求多次測量意義有什麼不同,知道兩個實驗中滑動變阻器的作用有什麼不同。如果只有一個電流表或電壓表時(缺少測量工具),如何利用定值電阻或電阻箱測電阻。
與人體有關的物理量(初中學生)
1、質量約:50kg 2、重力約:500N 3、密度約:1×103 kg/m3
4、體積約:0.05 m3 5、身高約:160-170cm 6、電阻約:幾千歐
7、手臂長約:50——60cm 8、手掌面積約:100-120cm2 9、腳掌面積約:200-250 cm2
10、對地壓強:行走時約:2×104Pa 站立時約:1×104Pa
11、步長約:50-70cm 12、步速約:1.5m/s
13、騎自行車速度約:4m/s 14、騎自行車時受到的阻力約:20N
15、大拇指指甲寬約:1cm;手掌寬約:1dm 16、脈搏跳動頻率約:70-75次/min(1.2Hz)
17、正常血壓約:收縮壓<130 mmHg,舒張壓<85 mmHg 18、人體正常體溫約:36.5℃(37℃)
19、100米短跑時間約:13-14s 速度約:7.5m/s

❻ 變極距型電容感測器的工作原理

變極距型感測器的原理是通過改變電容上下極板間距達到改變微小極距來改變電容的目的。而差動式的設計有效的改變了電容感測器的非線性,使其用處更加廣泛。

❼ 變壓器電壓電橋不能實現電容感測器的極距變化量的線性測量,但可以實現面積變化的線性測量。對嗎

對的,把被測的機械量,如位移、壓力等轉換為電容量變化的感測器。它的敏感部分就是具有可變參數的電容器。其最常用的形式是由兩個平行電極組成、極間以空氣為介質的電容器(見圖)。若忽略邊緣效應,平板電容器的電容為εA/δ,式中ε為極間介質的介電常數,A為兩電極互相覆蓋的有效面積,δ為兩電極之間的距離。δ、A、ε 三個參數中任一個的變化都將引起電容量變化,並可用於測量。因此電容式感測器可分為極距變化型、面積變化型、介質變化型三類。極距變化型一般用來測量微小的線位移或由於力、壓力、振動等引起的極距變化(見電容式壓力感測器)。面積變化型一般用於測量角位移或較大的線位移。介質變化型常用於物位測量和各種介質的溫度、密度、濕度的測定。電容器感測器的優點是結構簡單,價格便宜,靈敏度高,過載能力強,動態響應特性好和對高溫、輻射、強振等惡劣條件的適應性強等。缺點是輸出有非線性,寄生電容和分布電容對靈敏度和測量精度的影響較大,以及聯接電路較復雜等。70年代末以來,隨著集成電路技術的發展,出現了與微型測量儀表封裝在一起的電容式感測器。這種新型的感測器能使分布電容的影響大為減小,使其固有的缺點得到克服。電容式感測器是一種用途極廣,很有發展潛力的感測器。

❽ 差壓法測量液位用什麼感測器 我想選變極距型的電容式差壓感測器 需要帶感測器的型號 謝謝

北方華瑞 電容差壓變送器1151DP
考慮一下,可以上網搜下看看

❾ 總結幾種常用物理量(比如溫度壓力轉速尺寸等)可以由哪些類型的感測器測量

測量溫度可以用溫度感測器、溫度變送器,溫度感測器有鉑電阻、熱敏電阻、18B20、AD590、LM35等;溫度感測器的樣式有很多種,可以根據使用的環境定製,以下是幾種感測器的樣式。

HX-RS螺紋溫度感測器

壓力測量用壓力變送器,一般輸出4-20毫安;

測量液體流量用流量溫度感測器;

另外還有液位溫度感測器、位移感測器、速度感測器等。希望能幫到您。

❿ 變極距型電容感測器的輸入被測量與輸出被測量的關系是線性還是非線性

變極距電容感測器具有靈敏度最高的特點,其非線性特性可以這樣解決: 1,將結構設計成差動形式,也就是在兩個固定極板之間插入動極板,動極板與兩邊固定

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