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類(lèi)型分類(lèi)：: 科普知識(shí)

數(shù)據(jù)分類(lèi)：: 電容

電容式稱(chēng)重傳感器的三個(gè)缺點(diǎn)

發(fā)布日期：2022-10-09 點(diǎn)擊率：89

稱(chēng)重傳感器是一種將質(zhì)量信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y(cè)量的電信號(hào)輸出的裝置。電容式稱(chēng)重傳感器利用電容器振蕩電路的振蕩頻率f與極板間距d 的正比例關(guān)系工作。極板有兩塊，一塊固定不動(dòng)，另一塊可移動(dòng)。在承重臺(tái)加載被測(cè)物時(shí)，兩極板之間的距離發(fā)生變化，電路的振蕩頻率也隨之變化。測(cè)出頻率的變化即可求出承重臺(tái)上被測(cè)物的質(zhì)量。電容式傳感器主要優(yōu)點(diǎn)有耗電量少，造價(jià)低，但它同時(shí)也有三個(gè)主要缺點(diǎn)。
缺點(diǎn)一：輸出阻抗高，負(fù)載能力差
    電容式稱(chēng)重傳感器的容量受其電極的幾何尺寸等限制不易做得很大，一般為幾十到幾百微法，甚至只有幾個(gè)微法。因此，電容式稱(chēng)重傳感器的輸出阻抗高，因而負(fù)載能力差，易受外界干擾影響產(chǎn)生不穩(wěn)定現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)甚至無(wú)法工作。必須采取妥善的屏蔽措施，從而給設(shè)計(jì)和使用帶來(lái)不便。容抗大還要求傳感器絕緣部分的電阻值極高，否則絕緣部分將作為旁路電阻而影響儀器的性能，為此還要特別注意周?chē)沫h(huán)境如溫度、清潔度等。若采用高頻供電，可降低電容式稱(chēng)重傳感器的輸出抗阻，但高頻放大、傳感器遠(yuǎn)比低頻的復(fù)雜，且寄生電容影響大，不易保證工作的穩(wěn)定性。
缺點(diǎn)二：輸出特性非線(xiàn)性
    電容式稱(chēng)重傳感器的輸出特性是非線(xiàn)性的，雖采用差分型來(lái)改善，但不可能完全消除。其他類(lèi)型的電容傳感器只有忽略了電場(chǎng)的邊緣效應(yīng)時(shí)，輸出特性才呈線(xiàn)性。否則邊緣效應(yīng)所產(chǎn)生的附加電容量將于傳感器電容器直接疊加，使輸出特性非線(xiàn)性。
缺點(diǎn)三：寄生電容影響大
    電容式稱(chēng)重傳感器的初始電容量小，而連接傳感器和電子線(xiàn)路的引線(xiàn)電容、電子線(xiàn)路的雜散電容以及傳感器內(nèi)板極與周?chē)鷮?dǎo)體構(gòu)成的電容等所謂寄生電容缺較大，不僅降低了傳感器的靈敏度，而且這些電容常常是隨機(jī)變化的，將使儀器工作很不穩(wěn)定，影響測(cè)量精度。因此對(duì)電纜的選擇、安裝、接法都有嚴(yán)格的要求。例如，采用屏蔽性好、自身分布電容小的高頻電線(xiàn)作為引線(xiàn)，引線(xiàn)粗而短，要保證儀器的雜散電容小而穩(wěn)定等等，否則不能保證高的測(cè)量精度。
    應(yīng)該指出，隨著材料、工藝、電子技術(shù),特別是集成技術(shù)的高速發(fā)展，使電容式稱(chēng)重傳感器的優(yōu)點(diǎn)得到發(fā)揚(yáng)而缺點(diǎn)不斷在克服。電容傳感器正逐漸成為一種高靈敏度、高精度，在動(dòng)態(tài)、低壓及一些特殊測(cè)量方面大有發(fā)展前途的傳感器。

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