1 工作原理

• 电容传感器是将被测非电量的变化转化为电容量变化的传感器。
• 它具有结构简单、分辨率高、非接触测量、在高温、辐射和强振动等恶劣条件下工作的独特优点。随着集成电路技术和计算机技术的发展，它已成为一种非常有前途的传感器。
• 平板电容器由两个由绝缘介质分离的平行金属板组成，当忽略边缘效应时，其电容量和真空介电常数ε0 (8.854×10-12F/m)、极板间介质的相对介电常数εr、极板的有效面积A以及两极板间的距离δ有关：
• 如果测量的变化在公式中δ、A、εr三个参量中任意一个发生变化时，都会引起电容量的变化，再通过测量电路就可转换为电量输出。因此，电容式传感器可分为变极距型、变面积型和变介质型三种类型。

2 变极距型电容传感器

• 只有变极距电容传感器|Δδ/δ0| 类似的线性输出只有在测量范围小的时候才有；
• 灵敏度S与初始极距δ0平方成反比，可以减少δ提高灵敏度的方法是0。
• 固体介质变极距电容传感器和变极距差动结构可用于减少δ0

3 变面积电容传感器

1. 板状线位移型
2. 角位移型
3. 筒状电容传感器
4. 差动结构

4 变介质电容传感器

• 两平行极板固定不动，极距为δ0，相对介电常数为εr2的电介质以不同的深度插入电容器，从而改变两种介质的极板覆盖面积。传感器的总电容C为两个电容C1和C并联结果2。
• 电容的变化和介质二的移动量 线性关系。
• 上述原理可用于非导电散材料的位置测量。将电容器极板插入监测介质中，随着灌装量的增加，极板覆盖面增加。