電容式感測器存在的不足之處如下:
(1)輸出阻抗高,負載能力差。
(2)寄生電容影響大。
電容式感測器的初始電容量很小,而感測器的引線電纜電容(lm~2m導線可達800 pF)、測 量電路的雜散電容以及感測器極板與其周圍導體構成的電容等“寄生電容”卻較大,這一方面降 低了感測器的靈敏度;另一方面這些電容(如電纜電容)常常是隨機變化的,將使感測器工作不穩 定,影響測量精度,其變化量甚至超過被測量引起的電容變化量,致使感測器無法工作。因此對 電纜的選擇、安裝、接法都要有要求。
為減小電纜分佈電容影響,可將電子線 路的前級裝在離感測器敏感部分很近的地 方,或採用所謂“雙層遮蔽等電位傳輸技術”,
又稱“驅動電纜”技術。這種方法的基本思路 是:連線電纜採用內外雙層遮蔽,使內遮蔽層 與被遮蔽的導線電位相同,因而兩者之間沒 有容性電流存在,這樣使引線與內遮蔽之間 的電纜電容不起作用,外遮蔽仍被接地而對 外界電場起遮蔽作用,其原理如圖5 - 15所 示。外遮蔽接地後,對地之間電容將成為1:1放大器的負載,它也與電容式感測器的電 容無關。這樣無論電纜形狀和位置如何變化,都不會對感測器的工作產生影響。
實驗證明:採用驅動電纜技術,即使電容式感測器電容較小,在傳輸電纜長達10 m時,感測 器仍能很好地工作。
兩點注意:
工作頻率等於或接近諧振頻率時,諧振頻率破壞了電容的正常作用。因此,工作頻率應該先擇低於諧振頻率。
電容式感測器的有效電容除與位移有關外,還與角頻率有關。因此,在實際應用時必須與標定的條件(ω)相同。
電容式感測器存在的不足之處如下:
(1)輸出阻抗高,負載能力差。
(2)寄生電容影響大。
電容式感測器的初始電容量很小,而感測器的引線電纜電容(lm~2m導線可達800 pF)、測 量電路的雜散電容以及感測器極板與其周圍導體構成的電容等“寄生電容”卻較大,這一方面降 低了感測器的靈敏度;另一方面這些電容(如電纜電容)常常是隨機變化的,將使感測器工作不穩 定,影響測量精度,其變化量甚至超過被測量引起的電容變化量,致使感測器無法工作。因此對 電纜的選擇、安裝、接法都要有要求。
為減小電纜分佈電容影響,可將電子線 路的前級裝在離感測器敏感部分很近的地 方,或採用所謂“雙層遮蔽等電位傳輸技術”,
又稱“驅動電纜”技術。這種方法的基本思路 是:連線電纜採用內外雙層遮蔽,使內遮蔽層 與被遮蔽的導線電位相同,因而兩者之間沒 有容性電流存在,這樣使引線與內遮蔽之間 的電纜電容不起作用,外遮蔽仍被接地而對 外界電場起遮蔽作用,其原理如圖5 - 15所 示。外遮蔽接地後,對地之間電容將成為1:1放大器的負載,它也與電容式感測器的電 容無關。這樣無論電纜形狀和位置如何變化,都不會對感測器的工作產生影響。
實驗證明:採用驅動電纜技術,即使電容式感測器電容較小,在傳輸電纜長達10 m時,感測 器仍能很好地工作。
兩點注意:
工作頻率等於或接近諧振頻率時,諧振頻率破壞了電容的正常作用。因此,工作頻率應該先擇低於諧振頻率。
電容式感測器的有效電容除與位移有關外,還與角頻率有關。因此,在實際應用時必須與標定的條件(ω)相同。