城州加姍姍如腳陰粼以浦翻技術(shù)與應(yīng)用典了曰一單電容傳感暑號乏其變送暑昆孫立紅口本文給出了單電容傳感器的結(jié)構(gòu)性能及其變送器電路，并與其它同類儀表進行了比較。
電容器傳感器變送器。
兩極板間距離。
式（ l）是在忽略邊緣效應(yīng)時，即要求的厚度與距離相比足夠小時才是精確的。
一引言原油含水率的檢測儀器大都是根據(jù)油水介電常數(shù)不同的原理工作的。
同樣，也可以根據(jù)電容量的不同設(shè)計出壓力液位濕度等不同的各種測量儀表。
這種測量儀表主要由兩部分組成，即電容傳感器和信號調(diào)理電路組成。
電容傳感器可作成平板的圓筒的差動的等。
信號調(diào)理電路種類也很多，如基于阻抗測量法的，有交流電橋和振蕩法等。
基于電容傳感器的信號調(diào)理電路，大都在交流狀態(tài)下工作，工作頻率在甚至更高。
但工作頻率太高，穩(wěn)定性差，電路復(fù)雜，成本高。
毛分尹產(chǎn)燕乏墓參擔(dān)燕蕊幕轟hx幸蕊資桑連毖扮夯內(nèi)電極絕緣層外電極（導(dǎo)電液）同心圓柱形電容傳感器二電容傳感器最簡單的電容器是平板電容器，在實際應(yīng)用中，常常采用同心圓柱形的電容器作為傳感器，如圖l（ a）所示。
其中內(nèi)電極半徑外電極半徑兩者高度為若月一時，則邊緣效應(yīng)可以忽略，因而兩圓柱間的電場具有對稱性，而且，在很大程度上不受外界的影響，則認為電荷的分布是均勻的，于是有幾它的電容為屁萬甲丁。
止一工一翻一式中，一極板面積一介電常數(shù)一相對介電常數(shù)一真空的介電常數(shù)式（2）可見，對一確定的電容傳感器，。
的改變，都可以引起電容量的改變，從而使電容傳感器可作為測量多種物理量的傳感器。
如測量油中含水量的電容傳感器，是利用油含傳感器世界卿曰一技術(shù)與應(yīng)用熊州細溯甘翅娜她。
水量多少決定的介電常數(shù)不同的原理工作的。
利用的不同，即可設(shè)計成液位電容傳感器。
另外，為了增大傳感器的靈敏度，可把傳感器設(shè)計成差動電容式的，如變送器用的電容傳感器。
也可改之比，來改善圓柱式電容傳感器的靈敏度。
本文介紹的圓柱形傳感器的結(jié)構(gòu)如圖示。
該傳感器用來測量液位的高度。
它的內(nèi)電極為一半徑為的長圓柱體，外表包一層絕緣物質(zhì)，如聚四氟乙烯等，其外半徑為被檢測液體高度為為外電極，其電容量依（ 2）式計算。
為了使這種傳感器便于校準，它的單位長度電容量在傳感器制成后應(yīng)該給出。
或者使各傳感器的一致性很好，可以測出其單位長度的電容量。
這種傳感器有很多優(yōu)點。
比如，被測介質(zhì)可為酸堿溶液水等，只要內(nèi)電極外皮即絕緣層為不被酸堿等腐蝕又能耐高溫的絕緣材料構(gòu)成，則該傳感器或用該傳感器制成的變送器即可用來檢測酸堿溶液及高溫液態(tài)介質(zhì)的液位。
而測得的結(jié)果與被檢測的介質(zhì)密度無關(guān)。
這就解決了當(dāng)前很多傳感器不耐腐蝕和高溫的問題。
所以，只要解決了這種傳感器的單位長度電容量的一致性包括同一傳感器不同長度點的一致性和不同傳感器的一致性問題，它的測量精度可以和其它傳感器相媲美，但價格便宜得多。
氰口二振蕩控制器圖二極管環(huán)形檢波電路圖所示的信號調(diào)理電路，用單電容器進行檢測，得到的信號轉(zhuǎn)換成與輸入液位成正比的電壓，再進行放大，電壓電流轉(zhuǎn)換，得到與輸入液位成正比的一信號。
如果需要，可以直接由電壓信號驅(qū)動顯示表顯示，或驅(qū)動執(zhí)行器去控制欲檢測的液位。
該信號調(diào)理電路除靈敏可靠線性好外，檢測范圍大，電路簡單，成本低，適于單電容檢測。
電容電壓變換器圖電容傳感器的信號調(diào)理電路框圖三單電容變送器電路電容傳感器的信號調(diào)理電路，已有資料介紹。
在前言中己提到了。
比較成熟的方法是二極管環(huán)形檢波電路。
這種電路的一種結(jié)構(gòu)如圖所示。
由振蕩控制器調(diào)制的檢測電容檢測到的信號，經(jīng)二極管等解調(diào)濾波得到的信號送往放大器電壓電流轉(zhuǎn)換器得到與輸入壓力成比例的一輸出。
由圖可見，檢測電容量差動的，即一個增大一個減小。
該電路靈敏可靠性好，是一個好的信號調(diào)理電路但用它來實現(xiàn)單電容檢測信號的調(diào)理，就顯得復(fù)雜，有時會產(chǎn)生難以處理的問題。
該變送器的校準是一個關(guān)鍵問題。
在前面我們曾提到，要求傳感器的一致性和均勻性好。
這樣，我們即可知道不同液位的電容量的準確值和零液位電容量的估計值。
據(jù)此，可分別調(diào)出零液位及滿度時的電流值。
在現(xiàn)場安裝時，如發(fā)現(xiàn)零液位的電流值不是即零液位的電容值不是我們估計的電容值。
這時可稍微調(diào)整零液位時的電流值，使其為但這時滿度值也必須隨之變化同樣的量，這就保證了滿度仍為滿度值與零液位值同步變化，這在信號調(diào)理電路設(shè)計時，已經(jīng)給予考慮。
下轉(zhuǎn)頁卿了目一研究動態(tài)攤例細腳麟鴿報油理腳以妓腸m浦扮表一水位差控制系統(tǒng)試驗數(shù)據(jù)單位實際間隔上拉顯示下降顯示由表可以看出，顯示的水位差值與實際水位差的最大誤差不超出此外，對該系統(tǒng)還進行了個月的長期工作性能測試，當(dāng)環(huán)境溫度升至?xí)r，系統(tǒng)誤差為一。0主要是由電路參數(shù)隨溫度變化引起的，傳感器本身的溫度誤差己被高質(zhì)量的恒流源及差值放大器抑制了。
由以上分析可得出以下結(jié)論用固態(tài)壓阻傳感器組成的測量裝置測量精度高，長期工作可靠性好，另外，由于傳感器本身屬于半導(dǎo)體器件，且體積小，因此，該裝置的性能價格比高，安裝維修方便。
一參考資料傳感器技術(shù)手冊國防工業(yè)出版社IF系列可編程控制器編程手冊西北工業(yè)大學(xué)出版社楊有糧秋衛(wèi)平田應(yīng)杰西北工業(yè)大學(xué)航海工程學(xué)院雷納儀器儀表研究所郵編讀者服務(wù)卡編號口（上接頁四結(jié)束語本文介紹的單電容傳感器變送器不只適于測液位是一種性能價格比高的檢測控制儀表。
它具有結(jié)構(gòu)簡單易于制作防腐耐高溫價格便宜等獨特的優(yōu)點。
：余翰林
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