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Article設(shè)計(jì)電容位移傳感器時(shí)主要應(yīng)考慮那幾方面因素？
更新時(shí)間：2018-08-15 點(diǎn)擊次數(shù)：1998次
一、畫出并說明電容位移傳感器的等效電路及其高頻和低頻時(shí)的等效電路？
所有這些參量的作用因工作的具體情況不同而不同。在低頻時(shí)，傳感器電容的阻抗非常大，因此L和r的影響可以忽略。其等效電路可簡(jiǎn)化為圖b，其中等效電容Ce=C0+Cp，等效電阻Re≈Rg。
在高頻時(shí)，傳感器電容的阻抗變小，因此L和r的影響不可忽略，而漏電的影響可忽略。其等效電路可簡(jiǎn)化為圖c。其中Ce=C0+Cp，而re≈r。引線電纜的電感很小，只有工作頻率在10MHz以上時(shí)，才考慮其影響。而且實(shí)際使用時(shí)保證與標(biāo)定時(shí)的接線等條件相同，即可消除L的影響。
二、設(shè)計(jì)電容位移傳感器時(shí)主要應(yīng)考慮那幾方面因素？
(1)減小環(huán)境溫度濕度等變化所產(chǎn)生的影響，保證絕緣材料的絕緣性能。
(2) 消除和減小邊緣效應(yīng)。
(3) 減小和消除寄生電容的影響。
(4) 防止和減小外界干擾。
三、電容位移傳感器何謂“電纜驅(qū)動(dòng)技術(shù)”？采用它的目的是什么？
傳感器與測(cè)量電路前置級(jí)間的引線為雙屏蔽層電纜，其內(nèi)屏蔽層與信號(hào)傳輸線(即電纜芯線)通過1:1放大器而為等電位，從而消除了芯線與內(nèi)屏蔽層之間的電容。由于屏蔽線上有隨傳感器輸出信號(hào)變化而變化的電壓，因此稱為“驅(qū)動(dòng)電纜”。
當(dāng)電容位移傳感器的電容值很小，而因某些原因(如環(huán)境溫度較高)，測(cè)量電路只能與傳感器分開時(shí)，可采用“驅(qū)動(dòng)電纜”技術(shù)，采用這種技術(shù)可使電纜線長(zhǎng)達(dá)10m之遠(yuǎn)也不影響傳感器的性能。外屏蔽層接大地(或接傳感器地)用來防止外界電場(chǎng)的干擾。內(nèi)外屏蔽層之間的電容是1:1放大器的負(fù)載。1:1放大器是一個(gè)輸入阻抗要求很高、具有容性負(fù)載、放大倍數(shù)為1(準(zhǔn)確度要求達(dá)1/1000)的同相(要求相移為零)放大器。因此“驅(qū)動(dòng)電纜”技術(shù)對(duì)1:1放大器要求很高，電路復(fù)雜，但能保證電容式傳感器的電容值小于1pF時(shí)，也能正常工作。
所有這些參量的作用因工作的具體情況不同而不同。在低頻時(shí)，傳感器電容的阻抗非常大，因此L和r的影響可以忽略。其等效電路可簡(jiǎn)化為圖b，其中等效電容Ce=C0+Cp，等效電阻Re≈Rg。
在高頻時(shí)，傳感器電容的阻抗變小，因此L和r的影響不可忽略，而漏電的影響可忽略。其等效電路可簡(jiǎn)化為圖c。其中Ce=C0+Cp，而re≈r。引線電纜的電感很小，只有工作頻率在10MHz以上時(shí)，才考慮其影響。而且實(shí)際使用時(shí)保證與標(biāo)定時(shí)的接線等條件相同，即可消除L的影響。
二、設(shè)計(jì)電容位移傳感器時(shí)主要應(yīng)考慮那幾方面因素？
(1)減小環(huán)境溫度濕度等變化所產(chǎn)生的影響，保證絕緣材料的絕緣性能。
(2) 消除和減小邊緣效應(yīng)。
(3) 減小和消除寄生電容的影響。
(4) 防止和減小外界干擾。
三、電容位移傳感器何謂“電纜驅(qū)動(dòng)技術(shù)”？采用它的目的是什么？
傳感器與測(cè)量電路前置級(jí)間的引線為雙屏蔽層電纜，其內(nèi)屏蔽層與信號(hào)傳輸線(即電纜芯線)通過1:1放大器而為等電位，從而消除了芯線與內(nèi)屏蔽層之間的電容。由于屏蔽線上有隨傳感器輸出信號(hào)變化而變化的電壓，因此稱為“驅(qū)動(dòng)電纜”。
當(dāng)電容位移傳感器的電容值很小，而因某些原因(如環(huán)境溫度較高)，測(cè)量電路只能與傳感器分開時(shí)，可采用“驅(qū)動(dòng)電纜”技術(shù)，采用這種技術(shù)可使電纜線長(zhǎng)達(dá)10m之遠(yuǎn)也不影響傳感器的性能。外屏蔽層接大地(或接傳感器地)用來防止外界電場(chǎng)的干擾。內(nèi)外屏蔽層之間的電容是1:1放大器的負(fù)載。1:1放大器是一個(gè)輸入阻抗要求很高、具有容性負(fù)載、放大倍數(shù)為1(準(zhǔn)確度要求達(dá)1/1000)的同相(要求相移為零)放大器。因此“驅(qū)動(dòng)電纜”技術(shù)對(duì)1:1放大器要求很高，電路復(fù)雜，但能保證電容式傳感器的電容值小于1pF時(shí)，也能正常工作。
