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电容传感器主要测量哪些物理量

发布时间:2022-05-26 16:14:58

1. 电容式传感器可用于哪些非电物理量的检测

电容式传感器可用于压力,力,位移,振动,液位,料位,转数等参数测量.

2. 电容式传感器都能检测哪些物理量,检测微小变形通常用那种灵敏度高

电容位移传感器的测量对象材料必须有导电性,不一定是金属,比如水膜也是可以的。而且只需要很薄的一层导电材料就可以测了。以德国米铱capaNCDT举例,其绝对误差能达到0.1um, 分辨率静态能到0.0375nm。你指的灵敏度应该就是分辨率吧?

3. 根据电容式传感器的工作原理,分类及能测量哪些物理参量

 
1、节气门位置传感器 
作用:节气门位置传感器是监测节气门开启角度的大小,确定怠速,全负荷及加减速工况,以实施与节气门开度状态
相对应的各种喷油量控制。失效影响:怠速忽高忽低,或造成飞车现象。 

2、进气门压力传感器 
作用:进气压力传感器是提供发动机负荷信息,即通
遇对进气管的压力测量,间接测量进入发动机的进气量,再通过内部电路使进气量转化成电信号提供给电脑。失效影响:造成发动机不易起动,或怠速不稳。 

3、进气温度传感器 
作用:提供空气温度信息用于修正喷油量和点火正时。 失效影响:怠速偏低,易熄火。 

4、曲轴转角传感器 
作用:是提供转速和曲轴相位信息,为喷油正时和点火正时提供参照点。失效影响:发动机不能起动或起动后发动机突然熄火。 

5、冷却液温度传感器 
作用:是监测发动机冷却液温度,将之转换为电压信号传送到电脑,ECU根据此信号来控制喷油量,点火正时和怠速控制。 失效影响:怠速偏低。 

6、氧传感器 
作用:是提供混合器浓度信息,用于修正喷油量,实现对空燃比的闭环控制,保证发动机实际的空燃比接近理论空燃比的主要元件。 失效影响:怠速不稳,耗量过大。 

7、爆震传感器 
作用:是提供爆震信息,用于修正点火正时,实引爆震闭环控制。 失效影响:当爆震将要发生前无法提供爆震信点,电脑接收不到信号“峰值”不能减少点火提前角,而发生爆震。 

8、三元催化器 
作用:三元催化器装在排气管中的消声器前,可同时降低尾气中三种污染物(一氧化碳CO、未燃碳氧化合物HC和氧化物Nox的含量,发动机的空燃比接近理论空燃比时,三元催化器转化效率最高,当有害气体的300℃~800℃的高温通过三元催化器中心经附在陶瓷单体上的贵重催化发生氧化和还原反应,转化为无害气体。 失效影响:排出的废气不能达标。

4. 电容式传感器是测量哪个变化量

电容位移传感器原理
capaNCDT电容式位移传感器基于平板电容原理。电容的两极分别是传感器和与之相对的被测物体。如果有稳定交流电通过传感器,输出交流电的电压会与传感器到被测物体之间的距离成正比关系,从而可以通过测量电压的变化得到距离信息。

电容位移传感器是一种非接触电容式原理的精密测量仪器,具有一般非接触式仪器所共有的无磨擦、无损磨特点外,还具有信噪比大,灵敏度高,零漂小,频响宽,非线性小,精度稳定性好,抗电磁干扰能力强和使用操作方便等优点。

实际应用当中, 源于独特的磁屏蔽环设计,德国米铱的电容式传感器可以实现近乎完美的线性测量。但是,电容传感器要求探头到被测物体之间的电介质必须均匀恒定。测量系统
对于测量范围内的电介质变化非常敏感。德国米铱的电容式位移传感器也可以用于绝缘体的测量,源于这些绝缘体会改变测量间隙内的介电常数。通过后续电路的调整,即使测量绝缘体,也可以得到几乎线性的信号输出。源于电磁转化过程,电容传感器可以测量所有金属。电容测量系统主要测量平板电阻的阻抗值,阻抗值与探头到被测物体之间的距离成正比。

传统电容式传感器,会从电极侧面散发磁力线。这中磁场会导致错误的测量结果。德国米铱的电容式传感器带有一个接地屏蔽环,可以有效减少侧面磁场和边界效应,从而得到更加准确的测量结果。从接地屏蔽环发出的磁力线不会影响测量结果。

高精度测量
电容式测量原理是几种精度最高的测量原理之一。但是问题是,如此微小的测量距离会导致测量信号变化同样微小。也就是说,在探头和被测物体之间仅有很少量的电子可以用来显示距离的变化。这意味着,如果有很小的漏电流或寄生电流流过探头到控制器的电路,也会影响测量结果的准确性。因此,探头到控制器之间的电缆需要特殊的双屏蔽电缆。这种特殊的,全封闭的RF电缆保证了高信号质量。双屏蔽电缆与接地磁屏蔽技术的使用,使高精度测量成为可能。

由于环境温度的改变,导致的被测物体导电性变化,对测量结果没有影响。电容式测量原理使传感器甚至可以在波动的温度环境下使用。德国米铱的电容传感器探头拥有非常复杂的内部结构。作为平板电容,可以根据客户的不同要求,将传感器安装在不同机械结构上。

德国米铱的 capaNCDT 电容式传感器是世界上最精确的位移传感器之一。分辨率可以达到纳米级别。

米铱的电容式传感器可以在更换探头时,无需重新校准。这无疑大大方便了客户。这使得不同量程的电容传感器和控制器可以简便的更换,而无需重新校准。更换一支传感器的时间仅仅为数秒,这比起市场上绝大部分传感器来说,是个巨大的优势。德国米铱公司还允许被测物体的非接触接地。如果同时使用两通道测量,例如厚度测量,必须同步两个通道的测量结果。被测物体则必须接地。对于capaNCDT系列测量系统,接地的工作由控制器完成。而该过程是自动完成的。

电容式测量原理特性:
采用电容式测量原理,需要洁净和干燥的环境,否则传感器探头和被测物体之间的物质介电常数的变化会影响测量结果。我们也推荐任何时候,都尽量缩短探头到控制器之间的电缆长度。对于标准设备,配备前置放大器,电缆长度设定为1m, (根据不同的模块选择,最长能到3m)。如果配备外置放大器,探头到控制器之间的电缆长度可以达到20m。

电容位移传感器一般用于需要很高精度的应用环境。他们被用于测量振动,振荡,膨胀,位移,挠度和形变等等测量任务。因此,电容式位移传感器经常被用作质量保证。

最新型的电容位移,分辨率可以达到纳米级别。源于超强的温度稳定性,在剧烈的温度波动情况下,电容式传感器是理想的选择。


电容位移传感器结构和测量原理


应用案例:刹车盘检测
电容位移传感器的一个典型案例是测量刹车盘在受力的情况下的形变。为了得到更加接近真实刹车情况下的测量结果,刹车盘必须在极端情况下进行测试。

刹车盘以2,000rpm 的速度旋转,温度高达 600°C。只有具备高测量速度或者截止频率的测量手段,才可以不被由于高温导致的,被测物体磁性和导电性能的变化所影响。 传感器探头还要提供特别高的分辨率,因为刹车盘受力引起的形变低于100μm。而德国米铱提供的电容式位移传感器几乎满足所有该应用的需求,是理想的选择。

5. 电容传感器可以设计为哪些物理量传感器,请至少举两例简要说明原理

电容传感器可以为多种物理量设计传感器,应用面极为广泛,常见的有液位、物位、压力、容量、厚度等等,现以液位和测厚传感器简述其工作原理:
1、电容液位传感器
电容液位传感器以浸入液体的绝缘电极与液体容器构成电容传感器的两极,被测液体作为电容的介质,由于液体与空气的介电常数差异很大,故容器中液位发生改变时能引起传感器电容量的显着变化,从而为液位测量奠定了基础。
2、电容厚度传感器
该传感器以被测物本体与测量电极板作为传感器的两极,被测物厚度变化使得测量电极极间距发生变化从而使传感器电容量发生变化,测出电容即可推算出厚度。

6. 简述电容传感器的工作原理工厂应用中它是如何测量压力的

简单来说,电容传感器就是通过被测物理量与电容传感器电容量的关联变化来工作的,可以通过改变极板有效面积、极板间距、介电常数等改变电容量,通过检测电容量的改变就能间接测量相关物理量的值,以你说的测量压力为例,基本原理就是压力改变电容传感器的极板间距,通过传感器电容测量就能间接测得压力值。

7. 电容式传感器都能检测哪些物理量,检测微小变形通常用

常见的有变截距型,便面积型,变介电常数型。
但是用于位移测量的通常是采用变截距原理的。也就是用被测物体(需要具有导电性)作为电容的一个极板,用传感器作为电容的另外一个极板。会影响这个电容电容值的因素就是距离,正对面积和间隙介质。如果想用电容传感器测位移,就要确保后两者不会变化。

以德国米铱capaNCDT为例,可以测量导体材料和非导体材料(测量非导体材料时,采用变介电常数原理)。绝对误差可以达到0.1微米,分辨率达到0.0375纳米。但是要求不能有油污和水等影响因素(恒定的油污和水也是可以补偿的,不恒定的就会有问题),否则会影响电容的介电常数。

8. 试述电容传感器的特点,能够测量哪些物理参数

常见的有变截距型,便面积型,变介电常数型。
但是用于位移测量的通常是采用变截距原理的。也就是用被测物体(需要具有导电性)作为电容的一个极板,用传感器作为电容的另外一个极板。会影响这个电容电容值的因素就是距离,正对面积和间隙介质。如果想用电容传感器测位移,就要确保后两者不会变化。
以德国米铱capaNCDT为例,可以测量导体材料和非导体材料(测量非导体材料时,采用变介电常数原理)。绝对误差可以达到0.1微米,分辨率达到0.0375纳米。但是要求不能有油污和水等影响因素(恒定的油污和水也是可以补偿的,不恒定的就会有问题),否则会影响电容的介电常数。
德国米铱电容位移传感器capaNCDT系列

9. 电容传感器主要用来测量什么的

电容传感器主要用来测量力学方面的物理量。
电容传感器,是一种将其他量的变换以电容的变化体现出来的仪器。其主要由上下两电极、绝缘体、衬底构成,在压力作用下,薄膜产生一定的形变,上下级间距离发生变化,导致电容变化,由电容的变化可得到压力的变化。
根据测量目的的不同,改变(设计)电容传感器的结构,可以对多种物理量进行测量。
将电容传感器的电极做成膜片状,来感受空气中声音的振动,可以做成话筒;
将电容传感器的两电极之间的支架做成随压力变形的承重结构,由支架随压力变形导致电极距离(电容)变化,可以测量桥梁的振动或电子秤的测量元件;
将电容传感器的两电极之间的支架采用随温度变形的材料,由支架随温度变形导致电极距离(电容)变化,可以用来测量温度;
将流体的压强引导到膜片状电极表面,时电极(膜片)发生位移,可测量流体压强;
…………

10. 电容式传感器的分类分别适用于测量哪些物理量

您好

1、节气门位置传器
作用:节气门位置传器监测节气门启角度确定怠速全负荷及加减速工况实施与节气门度状态
相应各种喷油量控制失效影响:怠速忽高忽低或造飞车现象

2、进气门压力传器
作用:进气压力传器提供发机负荷信息即通
遇进气管压力测量间接测量进入发机进气量再通内部电路使进气量转化电信号提供给电脑失效影响:造发机易起或怠速稳

3、进气温度传器
作用:提供空气温度信息用于修喷油量点火 失效影响:怠速偏低,易熄火

4、曲轴转角传器
作用:提供转速曲轴相位信息喷油点火提供参照点失效影响:发机能起或起发机突熄火

5、冷却液温度传器
作用:监测发机冷却液温度转换电压信号传送电脑ECU根据信号控制喷油量点火怠速控制 失效影响:怠速偏低

6、氧传器
作用:提供混合器浓度信息用于修喷油量实现空燃比闭环控制保证发机实际空燃比接近理论空燃比主要元件 失效影响:怠速稳耗量

7、爆震传器
作用:提供爆震信息用于修点火实引爆震闭环控制 失效影响:爆震要发前提供爆震信点电脑接收信号峰值能减少点火提前角发爆震

8、三元催化器
作用:三元催化器装排气管消声器前同降低尾气三种污染物(氧化碳CO、未燃碳氧化合物HC氧化物Nox含量发机空燃比接近理论空燃比三元催化器转化效率高害气体300℃~800℃高温通三元催化器经附陶瓷单体贵重催化发氧化原反应转化害气体 失效影响:排废气能达标

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