电路极距

① 1、电容式传感器分为哪几种类型各有什么特点 2、为了减小变极距型电容传感器的极距，提高其灵敏度，

电容式传感器是将被测量的变化转换为电容量变化的一种装置，它本身就是一种可变电容器。由于这种传感器具有结构简单，体积小，动态响应好，灵敏度高，分辨率高，能实现非接触测量等特点，因而被广泛应用于位移、加速度、振动、压力、压差、液位、等分含量等检测领域。 这里主要介绍电容式传感器的原理、结构类型、测量电路及其工程应用。当被测量的变化使S、d或ε 任意一个参数发生变化时，电容量也随之而变，从而完成 了由被测量到电容量的转换。根据当式中的三个参数中两个固定，一个可变，使得电容式传感器有三种基本类型：变极距型电容传感器、变面积型电容传感器和变介电常数型电容传感器。电容式传感器的测量电路就是将电容式传感器看成一个电容并转换成电压或其他电量的电路。因此，常用的测量电路主要有桥式电路、调频电路、脉冲宽度 制电路、运算放大器电路、二极管双 T 形交流电桥和环行二极管充放电法等。调频电路实际是把电容式传感器作为振荡器谐振回路的一部分,当输入量导致电容量发生变化时，振荡器的振荡频率就发生变化。虽然可将频率作为测量系统的输出量，用以判断被测非电量的大小，但此时系统是非线性的，不易校正，因此必须加入鉴频器，将频率的变化转换为电压振幅的变化，经过放大就可以用仪器指示或记录仪记录下来。调频电容传感器测量电路具有较高的灵敏度，可以测量高至 0.01 μm级位移变化量。信号的输出频率易于用数字仪器测量，并与计算机通信，抗干扰能力强，可以发送、接收以达到遥测遥控的目的。因此，在实际应用中，常采用差动式结构，既使灵敏度提高 1 倍，又使非线性误差大大降低，抗干扰能力增强。电容式传感器具有如下特点。(1) 结构简单，适应性强电容式传感器结构简单，易于制造，精度高;可以做得很小，以实现某些特殊的测量，电容式传感器一般用金属作电极，以无机材料作绝缘支承，因此可工作在高低温、强辐射及强磁场等恶劣的环境中，能承受很大的温度变化，承受高压力、高冲击、过载等;能测超高压和低压差。(2) 动态响应好电容式传感器由于极板间的静电引力很小，需要的作用能量极小，可动部分可以做得小而薄，质量轻，因此固有频率高，动态响应时间短，能在几兆赫的频率下工作，特适合于动态测量;可以用较高频率供电，因此系统工作频率高。它可用于测量高速变化的参数，如振动等。(3) 分辨率高由于传感器的带电极板间的引力极小，需要输入能量低，所以特别适合于用来解决输入能量低的问题，如测量极小的压力、力和很小的加速度、位移等，可以做得很灵敏，分辨力非常高，能感受0.001μm ，甚至更小的位移。(4) 温度稳定性好电容式传感器的电容值一般与电极材料无关，有利于选择温度系数低的材料，又由于本身发热极小，因此影响稳定性也极微小。(5) 可实现非接触测量、具有平均效应如回转轴的振动或偏心、小型滚珠轴承的径向间隙等，采用非接触测量时，电容式传感器具有平均效应，可以减小工件表面粗糙度等对测量的影响。不足之处是输出阻抗高，负载能力差，电容传感器的电容量受其电极几何尺寸等限制，一般为几十皮法到几百皮法，使传感器输出阻抗很高，尤其当采用音频范围内的交流电源时，输出阻抗更高，因此传感器负载能力差，易受外界干扰影响而产生不稳定现象;寄生电容影响大，电容式传感器的初始电容量很小，而传感器的引线电缆电容、测量电路的杂散电容以及传感器极板与其周围导体构成的电容等“寄生电容”却较大，降低了传感器的灵敏度，破坏了稳定性，影响测量精度，因此对电缆的选择、安装、接法都要有要求。电容式传感器可用来测量直线位移、角位移、振动振幅(测至 0.05μm的微小振幅)，尤其适合测量高频振动振幅、精密轴系回转精度、加速度等机械量，还可用来测量压力、差压力、液位、料面、粮食中的水分含量、非金属材料的涂层、油膜厚度、测量电介质的湿度、密度、厚度等。在自动检测和控制系统中也常常用来作为位置信号发生器。

② 有关传感器的题

传感复器中的重复性误差是指在相同的工制作条件下,对同一个输入值在短时间内多次连续测量输出所获得的极限值之间的代数差。

传感器(英文名称:transcer/sensor)是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
传感器的特点包括:微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器的存在和发展，让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官，让物体慢慢变得活了起来。通常根据其基本感知功能分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。

③ 为什么极距变化式电容传感器的灵敏度和非线性是矛盾

变极距电容传感器具有灵敏度最高的特点，其非线性特性可以这样解决：
1，将结构设计成专差动形式，属也就是在两个固定极板之间插入动极板，动极板与两边固定极板构成两个互为差动的电容。其中一个电容增加多少，另一个电容就减少多少。
2，将上述差动结构的电容作为桥式电路中相邻的两个桥臂，此时，电桥的输出电压与动极板的移动距离呈线性关系（并且灵敏度较之单个电容增加到2倍）。
这一步的依据请参阅桥式电路原理。

④ 改善变极距型电容传感器的非线性可采用什么方法

变极距电容传感器具有灵敏度最高的特点，其非线性特性可以这样解决：
1，将结构设计成回差动形式，也就是在两答个固定极板之间插入动极板，动极板与两边固定极板构成两个互为差动的电容。其中一个电容增加多少，另一个电容就减少多少。
2，将上述差动结构的电容作为桥式电路中相邻的两个桥臂，此时，电桥的输出电压与动极板的移动距离呈线性关系（并且灵敏度较之单个电容增加到2倍）。 这一步的依据请参阅桥式电路原理。

⑤ 电容传感器测距的具体电路是什么呢

根据电容式传感器的工作原理，可将其分为3种：变极板间距的变极距型、变极板覆盖 面积专的变面属积型和变介质介电常数的变介质型。
变极板间距型电容式传感器的特点是电容量与极板间距成反比，适合测量位移量。 变极板覆盖面积型电容传感器的特点是电容量与面积改变量成正比， 适合测量线位移和角位移。 变介质型电容传感器的特点是利用不同介质的介电常数各不相同，通过改变介质的介电常数实现对被测量的检测， 并通过电容式传感器的电容量的变化反映出来。 适合于介质的介 电常数发生改变的场合。
根据测量原理不同，电容式传感器可分为变面积型传感器；变极距型传感器；变介质型传感器。极距变化型一般用来测量微小的极距变化。面积变化型一般用于测量角位移或较大的线位移。介质变化型常用于物位测量和各种介质的温度、密度、湿度的测定。

⑥ 如何改善单极式变极距型电容传感器的非线性

变极距电容传感器具有灵敏度最高的特点，其非线性特性可以这样解决：
1，将版结构设计成差动形式，也就是权在两个固定极板之间插入动极板，动极板与两边固定极板构成两个互为差动的电容。其中一个电容增加多少，另一个电容就减少多少。
2，将上述差动结构的电容作为桥式电路中相邻的两个桥臂，此时，电桥的输出电压与动极板的移动距离呈线性关系（并且灵敏度较之单个电容增加到2倍）。 这一步的依据请参阅桥式电路原理。

⑦ 差动结构是否可消除变极距型电容式传感器的非线性如果可以，分析说明；如果不行，提出合理的措施，并分

不能消除，但可减小一些，因为差动原理可提高一倍增益，只是非线性变化范围减小了，通常电容传感器都是通过电阻在线性校正电路中实现。减小非线性的另一办法是加大另一个桥臂电容，和电阻桥原理一样，但也是有限的

⑧ 电机的节距怎么算

节距分两种表示方式
极距=槽数z/极数2p
节距=极距 （整距）
节距＞极回距 （长答距）
节距＜极距 （短距）
具体使用哪个取决于实际设计及下线工艺
绕组极距=槽数/（极对数*2)。
节距=极距*2/3（一般双层绕组用此数据），这样是短节距，可以提高效率。
单层绕组有的直接用极距。
比如：24槽4极电机的极距
24/2*2=24/4=6槽 如果是单层绕组的话，节距就是极距。
电机（英文：Electric machinery，俗称“马达”）是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。 电机在电路中是用字母M（旧标准用D）表示，它的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源，发电机在电路中用字母G表示，它的主要作用是利用机械能转化为电能。

⑨ 如何改善单极式变极距型传感器的非线性

将结构设计成差动形式，也就是在两个固定极板之间插入动极板，动极板与专两边固定极板构属成两个互为差动的电容。其中一个电容增加多少，另一个电容就减少多少。

比如有一台压力传感器，它的量程为0-100KPa，当被测压力分别在0KPa、25KPa、50KPa、75KPa、100KPa时，传感器的输出信号电流应该是对应的4mA，8mA，12mA，16mA，20mA。这时，就认为该压力传感器的输出信号与被测压力是线性的。

(9)电路极距扩展阅读：

传感器输入量不等于被测量，有时候两者是一致的，但不一致也是常见的。就是说传感器输入输出的线性，不等于输出和被测量之间的线性。

传感器的测量值和输出之间的关系，是 被测量-中间量 的关系曲线 与 转换元件特性曲线的叠加。

⑩ 变压器电压电桥不能实现电容传感器的极距变化量的线性测量，但可以实现面积变化的线性测量。对吗

对的，把被测的机械量，如位移、压力等转换为电容量变化的传感器。它的敏感部分就是具有可变参数的电容器。其最常用的形式是由两个平行电极组成、极间以空气为介质的电容器（见图）。若忽略边缘效应，平板电容器的电容为εA／δ，式中ε为极间介质的介电常数，A为两电极互相覆盖的有效面积,δ为两电极之间的距离。δ、A、ε 三个参数中任一个的变化都将引起电容量变化，并可用于测量。因此电容式传感器可分为极距变化型、面积变化型、介质变化型三类。极距变化型一般用来测量微小的线位移或由于力、压力、振动等引起的极距变化(见电容式压力传感器)。面积变化型一般用于测量角位移或较大的线位移。介质变化型常用于物位测量和各种介质的温度、密度、湿度的测定。电容器传感器的优点是结构简单,价格便宜，灵敏度高,过载能力强，动态响应特性好和对高温、辐射、强振等恶劣条件的适应性强等。缺点是输出有非线性，寄生电容和分布电容对灵敏度和测量精度的影响较大，以及联接电路较复杂等。70年代末以来,随着集成电路技术的发展,出现了与微型测量仪表封装在一起的电容式传感器。这种新型的传感器能使分布电容的影响大为减小，使其固有的缺点得到克服。电容式传感器是一种用途极广，很有发展潜力的传感器。