電容式傳感器的設(shè)計(jì)要點(diǎn)是什么？

 電容式傳感器所具有的高靈敏度、高精度等獨(dú)特的特點(diǎn)是與其正確設(shè)計(jì)、正確選材以及精細(xì)的加工工藝分不開(kāi)的。在設(shè)計(jì)傳感器的過(guò)程中，在所要求的量程、溫度和壓力范圍內(nèi)，應(yīng)盡量使它具有低成本、高精度、高分辨力、穩(wěn)定可靠和好的頻率響應(yīng)等，但一般不易達(dá)到理想程度，因此經(jīng)常采用折中方案。對(duì)于電容式傳感器，為了發(fā)揚(yáng)它的特點(diǎn)克服不足，設(shè)計(jì)時(shí)可以從下面幾個(gè)方面予以考慮。

 減小環(huán)境溫度、濕度等變化所產(chǎn)生的誤差，以保證絕緣材料的絕緣性能。溫度變化使傳感器內(nèi)各零件的幾何尺寸和相互位置及某些介質(zhì)的介電常數(shù)發(fā)生改變，從而改變電容式傳感器的電容量,產(chǎn)生溫度誤差。濕度也影響某些介質(zhì)的介電常數(shù)和絕緣電阻值。因此必須從選材、結(jié)構(gòu)、加工工藝等方面來(lái)減小溫度等誤差和保證絕緣材料具有高的絕緣性能。

   電容式傳感器的金屬電極的材料以選用溫度系統(tǒng)低的鐵鎳合金為好，但較難加工。也可采用在陶瓷或石英上噴鍍合金或銀的工藝，這樣電極可以做得很薄，對(duì)減小邊緣效應(yīng)極為有利。

 傳感器內(nèi)電極表面不便經(jīng)常清洗，應(yīng)加以密封，用以防塵、防潮。若在電極表面鍍上極薄的惰性金屬(如銠等)層，則可代替密封件而起保護(hù)作用，可防塵、防溫、防濕、防腐蝕，并且在高溫下可減少表面損耗，降低溫度系數(shù)，但成本較高。

傳感器內(nèi)，電極的支架除要有-定的機(jī)械強(qiáng)度外還要有穩(wěn)定的性能。因此選用溫度系數(shù)小和幾何尺寸，穩(wěn)定性好，并具有高的絕緣電阻、低的吸潮性和高的表面電阻的材料作支架。例如，可以采用石英、云母、人選寶石及各種陶瓷。雖然它們較難加工但性能遠(yuǎn)高于塑料、有機(jī)玻璃等材料。在溫度不太高的環(huán)境下，聚四氟乙烯具有良好的絕緣性能，選用時(shí)也可以予以考慮。

 盡量采用空氣或云母等介電常數(shù)的溫度系數(shù)近似為零的電介質(zhì)(也不受濕度變化的影響)作為電容式傳感器的電介質(zhì)，若用某些液體如硅油、煤油等作為電介質(zhì)，當(dāng)環(huán)境溫度、濕度變化時(shí)，它們的介電常數(shù)隨之改變，產(chǎn)生誤差。這種誤差雖可用后接的電子線(xiàn)路加以補(bǔ)償，但不易完全消除。

 在可能的情況下，傳感器內(nèi)盡量采用差分對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，這樣可以通過(guò)某些類(lèi)型的電子線(xiàn)路(如電橋)來(lái)減小溫度等誤差。

 選用50kHz至幾兆赫作為電容式傳感器的電源頻率，可以降低對(duì)傳感器絕緣部分的絕緣要求。

傳感器內(nèi)所有的零件應(yīng)先進(jìn)行清洗、烘干后再裝配。傳感器要密封以防止水分浸人內(nèi)部而引起電容值變化和絕緣變壞。傳感器殼件剛性要好，以免安裝時(shí)變形。