6ES7222-1BD22-0XA0使用手册

    由物理学可知，在忽略边缘效应的情况下，平板电容器的电容量为

式中   

 —真空的介电常数，  =8.854×10-12F/m；

       ε—极板间介质的相对介电系数，在空气中，ε=1；

        S—极板的遮盖面积（m2）；

        δ—两平行极板间的距离（m)。

   上式表明，当被测量δ、S或ε发生变化时，会引起电容的变化。如果保持其中的两个参数不变，而仅改变另一个参数，就可把该参数的变化变换为单一电容量的变化，再通过配套的测量电路，将电容的变化转换为电信号输出。

根据电容器参数变化的特性，电容式传感器可分为极距变化型、面积变化型和介质变化型三种，其中极距变化型和面积变化型应用较广。

  2.电容传感器特点与应用

   主要优点:
   (1) 输人能量小而灵敏度高； 

   (2)电参量相对变化大；  

   (3) 动态特性好；

   (4) 能量损耗小；

   (5)结构简单，适应性好。

    主要缺点:（1）非线性大。（2）电缆分布电容影响大。

   电容式传感器应用举例：电容式转速传感器

当齿轮转动时，电容量发生周期性变化，通过测量电路转换为脉冲信号，则频率计显示的频率代表转速大小。

1.可变磁阻式传感器

可变磁阻式传感器自感

自感L与气隙δ成反比，而与气隙导磁截面积S0 成正比。
灵敏度S与气隙长度δ的平方成反比，δ愈小，灵敏度S愈高。为了减小非线性误差，在实际应用中，一般取。这种传感器适用于较小位移的测量，一般约为0.001～1 mm。

   2.涡电流式传感器

   3.互感式传感器

互感型传感器的工作原理是利用电磁感应中的互感现象，将被测位移量转换成线圈互感的变化。由于常采用两个次级线圈组成差动式，故又称差动变压器式传感器。

差动变压器式传感器输出的电压是交流量，如用交流电压表指示，则输出值只能反应铁芯位移的大小，而不能反应移动的极性；交流电压输出存在一定的零点残余电压，使活动衔铁位于中间位置时，输出也不为零。差动变压器式传感器的后接电路应采用既能反应铁芯位移极性，又能补偿零点残余电压的差动直流输出电路。