電容式振動(dòng)傳感器具有較好的低頻特性且具有直流響應(yīng),與其它類型的加速度傳感器相比其靈敏度高、環(huán)境適應(yīng)性好,尤其是受溫度的影響比較小;不足之處為信號(hào)的輸入與輸出呈非線性關(guān)系、量程有限、受電纜的電容影響較大;其通用性不如壓電式加速度傳感器,且成本也比壓電式加速度傳感器高得多。
電容式振動(dòng)傳感器非常適用于運(yùn)動(dòng)及穩(wěn)態(tài)加速度的測(cè)量、低頻低g值測(cè)量,且可耐受高g值沖擊。比如電梯的加速及減速測(cè)試、飛機(jī)的顫振試驗(yàn)、飛行器的發(fā)射與飛行試驗(yàn)、發(fā)動(dòng)機(jī)監(jiān)測(cè)等均需測(cè)量持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、g值低的振動(dòng),這些都是電容式傳感器的主要用途。事實(shí)證明,在測(cè)量低頻、低g值加速度時(shí),電容式振動(dòng)傳感器比壓阻式加速度傳感器更為理想。
優(yōu)點(diǎn)
1)溫度穩(wěn)定性好
電容式振動(dòng)傳感器
的電容值一般與電極材料無關(guān),這有利于選擇溫度系數(shù)低的材料,又因本身發(fā)熱極小,影響穩(wěn)定性甚微。而電阻傳感器有銅損,易發(fā)熱產(chǎn)生零漂。
2)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單
電容式振動(dòng)傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易于制造和保證高的精度,可以做得非常小巧,以實(shí)現(xiàn)某些特殊的測(cè)量;能工作在高溫,強(qiáng)輻射及強(qiáng)磁場(chǎng)等惡劣的環(huán)境中,可以承受很大的溫度變化,承受高壓力,高沖擊,過載等;能測(cè)量超高溫和低壓差,也能對(duì)帶磁工作進(jìn)行測(cè)量。
3) 可以非接觸測(cè)量且靈敏度高
可非接觸測(cè)量回轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)或偏心率、小型滾珠軸承的徑向間隙等。當(dāng)采用非接觸測(cè)量時(shí),電容式振動(dòng)傳感器具有平均效應(yīng),可以減小工件表面粗糙度等對(duì)測(cè)量的影響。
電容式振動(dòng)傳感器除了上述的優(yōu)點(diǎn)外,還因其帶電極板間的靜電引力很小,所需輸入力和輸入能量極小,因而可測(cè)極低的壓力、力和很小的加速度、位移等,可以做得很靈敏,分辨力高,能感應(yīng)0.01μm甚至更小的位移。由于其空氣等介質(zhì)損耗小,采用差動(dòng)結(jié)構(gòu)并接成電橋式時(shí)產(chǎn)生的零殘極小,因此允許電路進(jìn)行高倍率放大,使儀器具有很高的靈敏度。
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