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二個點來介紹KD0009型德國IFM電容式傳感器的優(yōu)缺點

來源:東莞市廣聯(lián)自動化科技有限公司   2023年09月28日 09:14  

    二個點來介紹KD0009型德國IFM電容式傳感器的優(yōu)缺點:

    一、優(yōu)點

1)溫度穩(wěn)定性好

德國IFM電容式傳感器的電容值一般與電極材料無關(guān),這有利于選擇溫度系數(shù)低的材料,又因本身發(fā)熱極小,影響穩(wěn)定性甚微。而電阻傳感器有銅損,易發(fā)熱產(chǎn)生零漂。

2)結(jié)構(gòu)簡單

德國IFM電容式傳感器結(jié)構(gòu)簡單,易于制造和保證高的精度,可以做得非常小巧,以實現(xiàn)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(huán)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(tài)響應好

德國IFM電容式傳感器由于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,又由于它的可動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,動態(tài)響應時間短,能在幾兆赫茲的頻率下工作,特別適用于動態(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(tǒng)工作頻率高。它可用于測量高速變化的參數(shù)。

4)可以非接觸測量且靈敏度高

可非接觸測量回轉(zhuǎn)軸的振動或偏心率、小型滾珠軸承的徑向間隙等。當采用非接觸測量時,德國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。

德國IFM電容式傳感器除了上述的優(yōu)點外,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,采用差動結(jié)構(gòu)并接成電橋式時產(chǎn)生的零殘極小,因此允許電路進行高倍率放大,使儀器具有很高的靈敏度。

    二、缺點:

①輸出阻抗高,負載能力差。

無論何種類型的德國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),因此使德國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(wěn)定現(xiàn)象,嚴重時甚至無法工作。

②寄生電容影響大。

德國IFM電容式傳感器的初始電容量很小,而連接傳感器和電子線路的引線電纜電容、電子線路的雜散電容以及電容極板與周圍導體構(gòu)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(wěn)定的工作狀態(tài).影響測量準確度。

    德國IFM電容式傳感器由上下電極、絕緣體和襯底構(gòu)成。當薄膜受壓力作用時,薄膜會發(fā)生一定的變形,因此,上下電極之間的距離發(fā)生一定的變化,從而使電容發(fā)生變化。但電容式壓力傳感器的電容與上下電極之間的距離的關(guān)系是非線性關(guān)系,因此,要用具有補償功能的測量電路對輸出電容進行非線性補償。

    德國IFM電容式傳感器是以各種類型的電容器作為傳感元件,將被測物理量或機械量轉(zhuǎn)換成為電容變化量變化的一種轉(zhuǎn)換裝置,實際上就是一個具有可變參數(shù)的電容器。德國IFM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(zhì)特性等方面的測量。

    德國IFM電容式傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、耐高溫、耐輻射、分辨率高、動態(tài)響應特性好等優(yōu)點,廣泛用于壓力、位移、加速度、厚度、振動、液位等測量中。但在使用中要注意以下幾個方面對測量結(jié)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(shù)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(對敏感電極的電場起保護作用,與外電場隔離);⑤注意漏電阻、激勵頻率和極板支架材料的絕緣性。

    實物如下圖所示:


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