电容式传感器实验

电容式传感器实验
1 实验目的
了解电容式传感器原理及位移测量的原理；
2 实验仪器
电容传感器实验模块
示波器：DS5062CE
微机电源：WD990型，±12V
万用表：VC9804A型
电源连接电缆
螺旋测微仪
3 实验原理
差动式同轴变面积电容的两组电容片Cx1与Cx2作为双T电桥的两臂，当电容量发生变化时，桥路输出电压发生变化。

原理图如图1所示。

图1 电容式传感器工作原理
4 实验步骤
实验步骤如下：
（1）用电源电缆连接电源和电容传感器实验模块（插孔在后侧板），其中电缆的橙蓝线为+12V，白蓝线为-12V，隔离皮（金色）为地，切记勿接错！
（2）观察电容传感器结构：传感器由一个动极与两个定级组成，按图1接好实验线路，增益适当。

（3）打开微机电源，用测微仪带动传感器动极位移至两组定极中间，调整调零电位器，此时模块电路输出为零。

（4）前后位移动极，每次0.5mm，直至动静极完全重合为止，记录数据，作出电压-位移曲线。

5实验结果
6.实验总结
6.1电容式传感器的工作原理将被测量转化为电容量的变化。

传感器图像如下：
圆筒形电容器的电容为:C=2πεx
ln⁡(D
d
)。

输入输出成线性关系，但灵敏度低。

6.2有实验数据可得，呈线性关系，中心位置为12.35mm，与12.5mm 相差的原因如下：
（1）电路存在延迟效应，测量数据有误差，取平均减小误差。

（2）没有机械调零，导致零位存在电压。

（3）测量外界电磁的干扰。