电容式传感器的应用
电容器的容量受三个因素影响,即:极距x、相对面积A 和极间介电常数。固定其中两个变 量,电容量C 就是另一个变量的一元函数。只要想办法将被测非电量转换成极距或者面积、介电常数的变化,就可以通过测量电容量这个电参数来达到非电量电测的目的。
1.差动式电容测厚仪
差动式电容测厚仪的工作原理如图所示,是用来对金属带材在轧制过程中厚度的检测。

2.硅微加工加速度传感器
图示加速度传感器以微细加工技术为基础,既能测量交变加速度(振动),也可测量惯性力或重力加速度。其工作电压为2.7~5.25V,加速度测量范围为数个g,可输出与加速度成正比的电压也可输出占空比正比于加速度的PWM 脉冲。


1—加速度测试单元 2—信号处理电路 3—衬底 4—底层多晶硅(下电极)
5—多晶硅悬臂梁 6—顶层多晶硅(上电极)
在硅衬底上,制造出三个多晶硅电极,组成差动电容C1、C2。图中的底层多晶硅和顶层多晶硅固定不动。中间层多晶硅是一个可以上下微动的振动片。其左端固定在衬底上,所以相当于悬臂梁。
3、加速度传感器在汽车中的应用

加速度传感器安装在轿车上,可以作为碰撞传感器。当测得的负加速度值超过设定值时, 微处理器据此判断发生了碰撞,于是就启动轿车前部的折叠式安全气囊迅速充气而膨胀,托住驾驶员及前排乘员的胸部和头部。

使用加速度传感器可以在汽车发生碰撞时,经控制系统使气囊迅速充气。
4、湿敏电容
利用具有很大吸湿性的绝缘材料作为电容传感器的介质,在其两侧面镀上多孔性电极。当相对湿度增大时,吸湿性介质吸收空气中的水蒸气,使两块电极之间的介质相对介电常数大为增加(水的相对介电常数为80),所以电容量增大。

吸水高分子薄膜

湿敏电容传感器外形
5、电容式油量表
(1)机械式油量表
在油箱内,装有类似卫生间水箱里的浮球,通过杠杆带动电阻丝式圆盘电位器,由电流表指示出油量。
、
(2)电容式油量表
当油箱中注满油时,液位上升,指针停留在转角为m处。当油箱中的油位降低时,电容传感器的电容量Cx减小,电桥失去平衡,伺服电动机反转,指针逆时针偏转(示值减小),同时带动RP的滑动臂移动。当RP阻值达到一定值时,电桥又达到新的平衡状态,伺服电动机停转,指针停留在新的位置(x 处)。

(3)空气流量计


