电容间隙传感器-善测科技

电容间隙传感器（cs）安装于静止机匣上，可用于测量发动机叶片振动、间隙、轴系振动、金属碎屑（电荷量）、偏转角等检测。基于平板电容原理，***采用三同轴结构设计和低燥低电容传输电缆技术，响应带宽高至400KHZ，传输距离提升至50m，达到***指标水平。相对于磁电式、电涡流传感器，***具有响应速度快、测量范围宽、精度高等优点，适于工业现场复杂环境在线测量。

　基于电容传感技术的触摸模块包括按键、滑块、触摸板、接近感应传感器、触摸界面、旋转编码器以及其它可用于替代噪声大、笨重的机械按键和开关的界面组件。与机械界面相比，它们不仅能够缩小系统电路板尺寸，而且还能降低功耗。例如，电容触摸界面通常工作于1.8V－5V之间，甚至低至0.9 V，但是它们在灵敏度、功耗要求和误触方面可能存在问题。

　一个电容传感子系统需要图2中显示的组件。覆盖层是PCB（印刷电路板）上设备的顶层界面，与用户直接接触。它是一个光滑表面，用户通过触摸它执行具体操作。覆盖层可以是玻璃、木质、***、塑料或其它任何非导电材料。下一个组件是PCB。PCB根据介电常数及损耗选择。种类包括：面向低成本应用的FR4基板以及面向高成本应用的低损耗RT/duroid高频线路板材料基板。另一个重要组件是传感器感应点，要求非常灵敏，其设计和在PCB的布置有一定的标准。***后也是***重要的组件就是主控制器，它是负责实现触摸界面所需的所有信号调节与处理工作的大脑。

数字化测量原理

数字化测量首先是将传感器的电容量变为频率信号，常用的有LC振荡和RC振荡。以555多谐振荡器为例，若被测电容为Cx其振荡频率为f=1.443/［(R1 2R2)Cx］，振荡器原理电路如图1所示，线路结构简单，受电源等外界因素影响小，振荡频率稳定。

转换电原理图由电容传感器的作用原理可知，不管是其极板间距离d的改变、极板相对面积S的改变或是电容介质常数ε的改变，都表现为是电容容量的改变。因f与C成反比，要测量Cx或ΔCx，不能直接对f进行计数，电容间隙传感器，用Δf计算ΔCx更是繁琐，然而振荡周期T=1/f=KCx与Cx成正比，所以，若定义一个可测量的参量A，采取一定措施，使得A=（1/K）T=Cx，则测出A即得到Cx，算出ΔA也就等于算出ΔCx。

电容（C）受电介质的相对介电常数（ε），金属板的面积（S）和两个金属板（D）之间的距离的影响。由于ε和S在分子侧，因此C随着值的增加而增加，并且C随着值的减小而减小。另一方面，C随着分母上的D值的增加而增加，并且随着值的减小而增加。

在电容传感器的情况下，通过将诸如空气或板的电介质夹在用于传感器的电极和具有GND电位的物体（例如人手）之间来形成伪电容器。由内置于设备中的电路测量并转换为数字值。

如果应用于上述等式，则D的变化影响C，因此测量C可以确定人手是否已接近或远离传感器。

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