电容式传感器
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图 4 - 5 变介电常数型电容式传感器
（a）电介质插入式 （b）绝缘物位检测
式中，l0，b0——极板的长度和宽度 l——第二种介质进入极板间的长度
当介质 1 为空气，l = 0 时，传感器的初始电容 C0 = ε0 εr l0 b0 / δ0；当介质 2 进入极板间 l 距离后，所引起电容的相对变化为
板，当被测物体带动可动板 2 发生位移时，就改变了可动板与固定板之间的相互遮盖面 积，并由此引起电容量 C 发生变化。
对于如图 4 – 2（a）所示的平板式单边直线位移式传感器，若忽略边缘效应，其
电容变化量为
4 - 2 变面积型电容式传感器结构理图
（a）单边直线位移式 （b）单边角位移式 （c）差分式
图（b）为差分式电容式传感器，其空载输出电压为 式中，C0——传感器初始电容值
C——传感器电容量的变化值 需要说明的是，若要判定Uo 的相位，还要把桥式转换电路的输出经相敏检波电路 进行处理。
二、调频电路
（提问） （参考电 路图讲解） （讲解） （参考教 材，说明调 频电路的 特点） （简单介 绍各组成 部分作用） （对照电 路图说明 电路原理） （讲解） （讲解） （结合图 片讲解原 理） （分析控 制电路中 的信号流 向及转换
输出，并用数字电压表示。输出电压的大小可由公式 U o
S（差）= C / C = 2∆δ / δ。 3．变介电常数（ε）型电容式传感器 变介电常数型电容式传感器的结构原理如图 4 - 5 所示。其中图（a）中的两平行 极板为固定板，极距为 δ0，相对介电常数为 εr2 的电介质以不同深度插入电容器中， 从而改变了两种介质极板的覆盖面积。于是传感器总的电容量 C 应等于两个电容 C1 和 C2 的并联之和，即
练习
思考题与习题 4 - 1、4 - 2、4 - 3
小结
1．电容式传感器是以不同类型的电容器作为传感元件，并通过电容传感元件 把被测物理量的变化转换成电容量的变化，然后再经转换电路转换成电压、电流或 频率等信号输出的测量装置。
2．电容式传感器的工作原理，电容量计算公式为： C ε A
3．电容式传感器的基本类型：变面积（A）型、变极距（δ）型、变介电常数 （）型。
教学难点
三种类型电容式传感器的电容变化量计算。
学情分析 教学效果
教后记
新授课 B、新授课
A、复习 电阻式传感器。
第一节 电容式传感器的基本概念及主要特点
一、基本概念
电容式传感器是以不同类型的电容器作为传感元件，并通过电容传感元件把被测物 理量的变化转换成电容量的变化，然后再经转换电路转换成电压、电流或频率等信号输 出的测量装置。
第四章 电容式传感器
第一节 电容式传感器的基本概念及主要特
课 题点
课型
新课
第二节 电容式传感器的工作原理及结构形
式
授课班级
授课时数
2
教学目标
1．理解电容式传感器的基本概念和特点。 2．掌握电容式传感器的工作原理及结构形式。
教学重点
1．电容式传感器的基本概念。 2．电容式传感器的工作原理及 3 种结构形式。
图 4 - 7 为电容式传感器的调频电路图，其中图（a）为调频电路框图，图（b）为 调频电路原理图。该电路是把电容式传感器作为 LC 振荡回路中的一部分，当电容式传 感器工作时，电容 Cx 发生变化，这就使得振荡器的频率 f 发生相应的变化。由于振荡 器的频率受到电容式传感器电容的调制，从而实现了电容向频率的变换，因而称之为调 频电路。
（a）单臂接法 （b）差分接法
其中图（a）为单臂接法的桥式测量电路，电路中高频电源经变压器接到电容电桥 的一条对角线上，电容 C1，C2，C3，Cx 构成电桥电路的 4 个桥臂，Cx 为电容传感器。当 交流电桥平衡时，即 C1 / C2 = Cx / C3，则输出Uo 0 ，当 Cx 改变时，则Uo 0 ，就会 有电压输出。
C εA
式中，A——两极板相互遮盖的面积（mm2） ——两极板之间的距离 （mm） ε——两极板间介质的介电常数（F / m）
由以上计算公式可见，当被测量使 A，δ，ε 三个参
图 4 - 1 平板式电容器
数中任何一项发生变化时，电容量就要随之发生变化。
二、结构形式
1．变面积（A）型电容式传感器 变面积型电容传感器的结构原理如图 4 - 2 所示。图中（a）、（b）为单边式，（c） 为差分式；（a）、（b）也可做成差分式。图中 1，3 为固定板，2 是与被测物相连的可动
并把这两快极板用导线连接起来，作为传感器的
一个电极板，而金属带材就是电容传感器的另一
个极板。
2．原理
其总的电容量 C 就应是两个极板间的电容之
和（C = C1 + C2）。如果带材的厚度发生变化， 用交流电桥电路就可将这一变化检测出来，然后再经过放大就可在显示仪器上把带材的
厚度变化显示出来。
用于这类厚度检测的电容式厚度传感器的框图如图 4 - 11 所示。
二、主要特点
① 结构简单，易于制造。 ② 功率小、阻抗高、输出信号强。 ③ 动态特性良好。 ④ 受本身发热影响小。 ⑤ 可获得比较大的相对变化量。 ⑥ 能在比较恶劣的环境中工作。 ⑦ 可进行非接触式测量。 ⑧ 电容式传感器的不足之处。主要是寄生电容影响比较大；输出阻抗比较高，负 载能力相对比较大；输出为非线性。
图 4 - 11 电容式测厚传感器方框图
图中的多谐振荡器输出的电压 U1，U2 通过 R1，R2（R1 = R2）交替对电容 C1，C2 充、
放电，从而使驰张振荡器的输出交替触发双稳态电路。当 C1 = C2 时，Uo = 0；当 C1 ≠
C2 时，双稳态电路 Q 端输出脉冲信号，此脉冲信号经对称脉冲检测电路处理后变成电压
而引起上、下电容变化。差接后的这种传感器灵敏度可提高一倍。 2．变极距（δ）型电容式传感器
图 4 - 3 为变极距型电容式传感器结构原理图。图中 1 和 3 为固定极板，2 为可动
极板（或相当于可动极板的被测物），其位移由被测物体带动。从图 4 - 3（a），（b） 可看出，当可动极板由被测物带动向上移动（即 δ 减小）时，电容值增大，反之电容
量为 式中，α——覆盖面积对应的中心角度 r——极板半经 ∆α——动极板的角位移量 这种单边角位移式传感器的灵敏度为 式中，A0——电容器起始覆盖面积 θ——动板的角位移量
实际应用时，为了提高电容式传感器的灵敏度，减小非线性，常常把传感器做成差
分式，如图 4 - 2（c）所示。中间的极板 2 为动板，上、下两块（即板 1 和 3）为定板。 当动板向上移动一个距离 x 后，上极距就要减少一个 x，而下极距就要增加一个 x，从
1．电容式传感器典型测量电路的分析与计算。 2．差分式电容压力传感器的工作原理。
学情分析
教学效果
教后记
新授课 B、新授课
A、复习 电容式传感器的基本概念和性质。
第三节 电容式传感器典型测量电路及分析
一、交流电桥电路
用于电容式传感器的交流电桥电路如图 4 - 6 所示。
图 4 - 6 电容式传感器桥式转换电路
布置作业
思考题与习题 4 - 4、4 - 5
课题 授课班级 教学目标 教学重点
教学难点
第四章 电容式传感器
第三节 电容式传感器典型测量电路及分析
课型
新课
第四节 电容式传感器的应用
授课时数
2
1．掌握电容式传感器的典型测量电路。 2．了解电容式传感器的三项应用。
1．电容式传感器的三种测量电路的工作原理。 2．电容式传感器应用的原理。
由调频电路组成的系统方框图如 4 - 8 所示。
图 4 - 8 调频电路系统框图
三、脉冲宽度调制电路
1．脉冲宽度调制电路的原理 脉冲宽度调制电路利用对传感器电容的充、放电，使电路输出脉冲的宽度随电容式 传感器的电容量变化而变化，并通过低频滤波器得到对应于被测量变化的直流信号。 脉冲宽度调制电路如图 4 - 9 所示。它主要由比较器 A1，A2，双稳态触发器及电容 充、放电回路组成。C1，C2 为差分式电容式传感器。 当双稳态触发器输出 Q 为高电平时 A 点通过电阻 R1 对电容 C1 充电。此时的输出 Q 为 低电平，电容 C2 通过二极管 D2 迅速放电，从而使 G 点被钳制在低电位。直到 F 点的电 位高于参考电压 UR 时，比较器 A1 产生一个脉冲信号，触发双稳态触发器翻转，使 A 点 成为低电位，电容 C1 通过二极管 D1 迅速放电从而使 F 点被钳制在低电位。同时 B 点高 电位，经 R2 向 C2 充电。 当 G 点电位被充至 UR 时，比较器 A2 就产生一个脉冲信号。双稳态触发器再翻转一 次后使 A 点成为高电位，B 点成为低电压。如此周而复始，就可在双稳态触发器的两输 出端各自产生一宽度受 C1，C2 调制的脉冲波形。
可见，电容的变化与介质 2 的移动量 l 成线性关系。 上述原理可用于非导电绝缘流体材料的位置测量。如图 4 - 5（b）所示，将电容 器极板插入被监测的介质中。随着灌装量的增加，极板覆盖面也随之增大，从而测出输 出的电容量。根据输出电容量的大小即可判定灌装物料的高度 l。 说明：当极板间有导电物质存在时，应选择电极表面涂有绝缘层的传感器件，以防 止电极间短路。
调频振荡器的频率计算公式是 f 1 。 2π LC
式中，L——振荡回路电感 C——振荡回路总电容量。（包括传感器电容 Cx，振荡回路微调电容 C1，传感
器电缆分布电容 Ci）
过程） （简要说 明其特点）
图 4 - 7 电容式传感器调频电路图
(a)调频电路方框图 (b)调频电路原理图
振荡器输出的高频电压是一个受到被测量控制的调频波，频率的变化在鉴频器中变 换成为电压的变化，然后再经放大后去推动后续指示仪表工作。从电路原理上看，图中 C1 为固定电容，Ci 为寄生电容，传感器 Cx =C0 ± C。设 C = C1 + C2 + C3 + Ci + Cx； C2= C3 << C。那么调频振荡器的频率为
（提问） （与电阻 是对比介 绍） （简要分 析原因） （讲解） （讲解） （讲解） （区别三 种变面积 型电容式 传感器） （讲解） （讲解）
第二节 电容式传感器的工作原理及结构形式
一、工作原理
电容式传感器的工作原理可以从图 4 - 1 所示的平板式电容器中得到说明。由物理
学可知，由两平行极板所组成的电容器，如果不考虑边缘效应，其电容量为
值则减小。
图 4 - 3 变极距型电容式传感器结构原理图
（a）被测物与可动极板相连 （b）被测物为可动极板 （c）差 分式
图 4 - 4 C— 特性曲线图
设极板面积为 A，初始距离为 δ0，以空气 为介质时，电容量 C0 为 C0 = ε0A / δ0。
当间隙 δ0 减小 δ 变为 δ 时（设 δ << δ0），电容 C0 增加 C 变为 C，即
式中，b——极板宽度 a——极板起始遮盖长度 Δa——动极板位移量 ε——两极板间介质的介电常数 δ——两极板间的距离 C0——初始电容量
这种平极单边直线位移传感器的灵敏度 S 为 S = ΔC / d x = ε b / δ = 常数
对于如图 4 - 2（b）所示的单边角位移型传感器，若忽略边缘效应，则电容变化
电容 C 与间隙 δ 之间的变化特性如图 4 4 所示。电容式传感器的灵敏度用 S 表示，其
计算公式为
在实际应用时，为了改善其非线性、提高灵敏度和减小外界的影响，通常采用图 4 - 3 （c）所示的差分式结构。这种差分式传感器与非差分式的相比，灵敏度可提高一倍， 并且非线性误差可大大降低。差分式电容式传感器的灵敏度计算公式为
第四节 电容式传感器的应用
一、电容测厚仪
电容测厚仪是用来测量金属带材在轧制过程中的厚度的仪器，其工作原理如图 4 -
10 所示。
1．电容测厚仪结构 检测时，在被测金属带材的上、下两侧各安 装一块面积相等、与带材距离相等的极板，
图 4 - 10 电容测厚仪原理示意图
1—金属带材 2—电容极板 3—传动轮 4—轧辊
图 4 - 9 脉冲宽度调制电路
2．脉冲宽度调制电路具有如下特点 ① 可以获得比较好的线性输出。 ② 双稳态的输出信号一般为 100 Hz ~ 1 MHz 的矩形波。因此只需要经滤波器简单 处理后即可获得直流输出，不需要专门的解调器，且效率比较高。 ③ 电路采用直流电源。虽然直流电源的电压稳定性要求较高，但与高稳定度的稳 频、稳幅交流电源相比，还是容易实现的。
（a）电介质插入式 （b）绝缘物位检测
式中，l0，b0——极板的长度和宽度 l——第二种介质进入极板间的长度
当介质 1 为空气，l = 0 时，传感器的初始电容 C0 = ε0 εr l0 b0 / δ0；当介质 2 进入极板间 l 距离后，所引起电容的相对变化为
板，当被测物体带动可动板 2 发生位移时，就改变了可动板与固定板之间的相互遮盖面 积，并由此引起电容量 C 发生变化。
对于如图 4 – 2（a）所示的平板式单边直线位移式传感器，若忽略边缘效应，其
电容变化量为
4 - 2 变面积型电容式传感器结构理图
（a）单边直线位移式 （b）单边角位移式 （c）差分式
图（b）为差分式电容式传感器，其空载输出电压为 式中，C0——传感器初始电容值
C——传感器电容量的变化值 需要说明的是，若要判定Uo 的相位，还要把桥式转换电路的输出经相敏检波电路 进行处理。
二、调频电路
（提问） （参考电 路图讲解） （讲解） （参考教 材，说明调 频电路的 特点） （简单介 绍各组成 部分作用） （对照电 路图说明 电路原理） （讲解） （讲解） （结合图 片讲解原 理） （分析控 制电路中 的信号流 向及转换
输出，并用数字电压表示。输出电压的大小可由公式 U o
S（差）= C / C = 2∆δ / δ。 3．变介电常数（ε）型电容式传感器 变介电常数型电容式传感器的结构原理如图 4 - 5 所示。其中图（a）中的两平行 极板为固定板，极距为 δ0，相对介电常数为 εr2 的电介质以不同深度插入电容器中， 从而改变了两种介质极板的覆盖面积。于是传感器总的电容量 C 应等于两个电容 C1 和 C2 的并联之和，即
练习
思考题与习题 4 - 1、4 - 2、4 - 3
小结
1．电容式传感器是以不同类型的电容器作为传感元件，并通过电容传感元件 把被测物理量的变化转换成电容量的变化，然后再经转换电路转换成电压、电流或 频率等信号输出的测量装置。
2．电容式传感器的工作原理，电容量计算公式为： C ε A
3．电容式传感器的基本类型：变面积（A）型、变极距（δ）型、变介电常数 （）型。
教学难点
三种类型电容式传感器的电容变化量计算。
学情分析 教学效果
教后记
新授课 B、新授课
A、复习 电阻式传感器。
第一节 电容式传感器的基本概念及主要特点
一、基本概念
电容式传感器是以不同类型的电容器作为传感元件，并通过电容传感元件把被测物 理量的变化转换成电容量的变化，然后再经转换电路转换成电压、电流或频率等信号输 出的测量装置。
第四章 电容式传感器
第一节 电容式传感器的基本概念及主要特
课 题点
课型
新课
第二节 电容式传感器的工作原理及结构形
式
授课班级
授课时数
2
教学目标
1．理解电容式传感器的基本概念和特点。 2．掌握电容式传感器的工作原理及结构形式。
教学重点
1．电容式传感器的基本概念。 2．电容式传感器的工作原理及 3 种结构形式。
图 4 - 7 为电容式传感器的调频电路图，其中图（a）为调频电路框图，图（b）为 调频电路原理图。该电路是把电容式传感器作为 LC 振荡回路中的一部分，当电容式传 感器工作时，电容 Cx 发生变化，这就使得振荡器的频率 f 发生相应的变化。由于振荡 器的频率受到电容式传感器电容的调制，从而实现了电容向频率的变换，因而称之为调 频电路。
（a）单臂接法 （b）差分接法
其中图（a）为单臂接法的桥式测量电路，电路中高频电源经变压器接到电容电桥 的一条对角线上，电容 C1，C2，C3，Cx 构成电桥电路的 4 个桥臂，Cx 为电容传感器。当 交流电桥平衡时，即 C1 / C2 = Cx / C3，则输出Uo 0 ，当 Cx 改变时，则Uo 0 ，就会 有电压输出。
C εA
式中，A——两极板相互遮盖的面积（mm2） ——两极板之间的距离 （mm） ε——两极板间介质的介电常数（F / m）
由以上计算公式可见，当被测量使 A，δ，ε 三个参
图 4 - 1 平板式电容器
数中任何一项发生变化时，电容量就要随之发生变化。
二、结构形式
1．变面积（A）型电容式传感器 变面积型电容传感器的结构原理如图 4 - 2 所示。图中（a）、（b）为单边式，（c） 为差分式；（a）、（b）也可做成差分式。图中 1，3 为固定板，2 是与被测物相连的可动
并把这两快极板用导线连接起来，作为传感器的
一个电极板，而金属带材就是电容传感器的另一
个极板。
2．原理
其总的电容量 C 就应是两个极板间的电容之
和（C = C1 + C2）。如果带材的厚度发生变化， 用交流电桥电路就可将这一变化检测出来，然后再经过放大就可在显示仪器上把带材的
厚度变化显示出来。
用于这类厚度检测的电容式厚度传感器的框图如图 4 - 11 所示。
二、主要特点
① 结构简单，易于制造。 ② 功率小、阻抗高、输出信号强。 ③ 动态特性良好。 ④ 受本身发热影响小。 ⑤ 可获得比较大的相对变化量。 ⑥ 能在比较恶劣的环境中工作。 ⑦ 可进行非接触式测量。 ⑧ 电容式传感器的不足之处。主要是寄生电容影响比较大；输出阻抗比较高，负 载能力相对比较大；输出为非线性。
图 4 - 11 电容式测厚传感器方框图
图中的多谐振荡器输出的电压 U1，U2 通过 R1，R2（R1 = R2）交替对电容 C1，C2 充、
放电，从而使驰张振荡器的输出交替触发双稳态电路。当 C1 = C2 时，Uo = 0；当 C1 ≠
C2 时，双稳态电路 Q 端输出脉冲信号，此脉冲信号经对称脉冲检测电路处理后变成电压
而引起上、下电容变化。差接后的这种传感器灵敏度可提高一倍。 2．变极距（δ）型电容式传感器
图 4 - 3 为变极距型电容式传感器结构原理图。图中 1 和 3 为固定极板，2 为可动
极板（或相当于可动极板的被测物），其位移由被测物体带动。从图 4 - 3（a），（b） 可看出，当可动极板由被测物带动向上移动（即 δ 减小）时，电容值增大，反之电容
量为 式中，α——覆盖面积对应的中心角度 r——极板半经 ∆α——动极板的角位移量 这种单边角位移式传感器的灵敏度为 式中，A0——电容器起始覆盖面积 θ——动板的角位移量
实际应用时，为了提高电容式传感器的灵敏度，减小非线性，常常把传感器做成差
分式，如图 4 - 2（c）所示。中间的极板 2 为动板，上、下两块（即板 1 和 3）为定板。 当动板向上移动一个距离 x 后，上极距就要减少一个 x，而下极距就要增加一个 x，从
1．电容式传感器典型测量电路的分析与计算。 2．差分式电容压力传感器的工作原理。
学情分析
教学效果
教后记
新授课 B、新授课
A、复习 电容式传感器的基本概念和性质。
第三节 电容式传感器典型测量电路及分析
一、交流电桥电路
用于电容式传感器的交流电桥电路如图 4 - 6 所示。
图 4 - 6 电容式传感器桥式转换电路
布置作业
思考题与习题 4 - 4、4 - 5
课题 授课班级 教学目标 教学重点
教学难点
第四章 电容式传感器
第三节 电容式传感器典型测量电路及分析
课型
新课
第四节 电容式传感器的应用
授课时数
2
1．掌握电容式传感器的典型测量电路。 2．了解电容式传感器的三项应用。
1．电容式传感器的三种测量电路的工作原理。 2．电容式传感器应用的原理。
由调频电路组成的系统方框图如 4 - 8 所示。
图 4 - 8 调频电路系统框图
三、脉冲宽度调制电路
1．脉冲宽度调制电路的原理 脉冲宽度调制电路利用对传感器电容的充、放电，使电路输出脉冲的宽度随电容式 传感器的电容量变化而变化，并通过低频滤波器得到对应于被测量变化的直流信号。 脉冲宽度调制电路如图 4 - 9 所示。它主要由比较器 A1，A2，双稳态触发器及电容 充、放电回路组成。C1，C2 为差分式电容式传感器。 当双稳态触发器输出 Q 为高电平时 A 点通过电阻 R1 对电容 C1 充电。此时的输出 Q 为 低电平，电容 C2 通过二极管 D2 迅速放电，从而使 G 点被钳制在低电位。直到 F 点的电 位高于参考电压 UR 时，比较器 A1 产生一个脉冲信号，触发双稳态触发器翻转，使 A 点 成为低电位，电容 C1 通过二极管 D1 迅速放电从而使 F 点被钳制在低电位。同时 B 点高 电位，经 R2 向 C2 充电。 当 G 点电位被充至 UR 时，比较器 A2 就产生一个脉冲信号。双稳态触发器再翻转一 次后使 A 点成为高电位，B 点成为低电压。如此周而复始，就可在双稳态触发器的两输 出端各自产生一宽度受 C1，C2 调制的脉冲波形。
可见，电容的变化与介质 2 的移动量 l 成线性关系。 上述原理可用于非导电绝缘流体材料的位置测量。如图 4 - 5（b）所示，将电容 器极板插入被监测的介质中。随着灌装量的增加，极板覆盖面也随之增大，从而测出输 出的电容量。根据输出电容量的大小即可判定灌装物料的高度 l。 说明：当极板间有导电物质存在时，应选择电极表面涂有绝缘层的传感器件，以防 止电极间短路。
调频振荡器的频率计算公式是 f 1 。 2π LC
式中，L——振荡回路电感 C——振荡回路总电容量。（包括传感器电容 Cx，振荡回路微调电容 C1，传感
器电缆分布电容 Ci）
过程） （简要说 明其特点）
图 4 - 7 电容式传感器调频电路图
(a)调频电路方框图 (b)调频电路原理图
振荡器输出的高频电压是一个受到被测量控制的调频波，频率的变化在鉴频器中变 换成为电压的变化，然后再经放大后去推动后续指示仪表工作。从电路原理上看，图中 C1 为固定电容，Ci 为寄生电容，传感器 Cx =C0 ± C。设 C = C1 + C2 + C3 + Ci + Cx； C2= C3 << C。那么调频振荡器的频率为
（提问） （与电阻 是对比介 绍） （简要分 析原因） （讲解） （讲解） （讲解） （区别三 种变面积 型电容式 传感器） （讲解） （讲解）
第二节 电容式传感器的工作原理及结构形式
一、工作原理
电容式传感器的工作原理可以从图 4 - 1 所示的平板式电容器中得到说明。由物理
学可知，由两平行极板所组成的电容器，如果不考虑边缘效应，其电容量为
值则减小。
图 4 - 3 变极距型电容式传感器结构原理图
（a）被测物与可动极板相连 （b）被测物为可动极板 （c）差 分式
图 4 - 4 C— 特性曲线图
设极板面积为 A，初始距离为 δ0，以空气 为介质时，电容量 C0 为 C0 = ε0A / δ0。
当间隙 δ0 减小 δ 变为 δ 时（设 δ << δ0），电容 C0 增加 C 变为 C，即
式中，b——极板宽度 a——极板起始遮盖长度 Δa——动极板位移量 ε——两极板间介质的介电常数 δ——两极板间的距离 C0——初始电容量
这种平极单边直线位移传感器的灵敏度 S 为 S = ΔC / d x = ε b / δ = 常数
对于如图 4 - 2（b）所示的单边角位移型传感器，若忽略边缘效应，则电容变化
电容 C 与间隙 δ 之间的变化特性如图 4 4 所示。电容式传感器的灵敏度用 S 表示，其
计算公式为
在实际应用时，为了改善其非线性、提高灵敏度和减小外界的影响，通常采用图 4 - 3 （c）所示的差分式结构。这种差分式传感器与非差分式的相比，灵敏度可提高一倍， 并且非线性误差可大大降低。差分式电容式传感器的灵敏度计算公式为
第四节 电容式传感器的应用
一、电容测厚仪
电容测厚仪是用来测量金属带材在轧制过程中的厚度的仪器，其工作原理如图 4 -
10 所示。
1．电容测厚仪结构 检测时，在被测金属带材的上、下两侧各安 装一块面积相等、与带材距离相等的极板，
图 4 - 10 电容测厚仪原理示意图
1—金属带材 2—电容极板 3—传动轮 4—轧辊
图 4 - 9 脉冲宽度调制电路
2．脉冲宽度调制电路具有如下特点 ① 可以获得比较好的线性输出。 ② 双稳态的输出信号一般为 100 Hz ~ 1 MHz 的矩形波。因此只需要经滤波器简单 处理后即可获得直流输出，不需要专门的解调器，且效率比较高。 ③ 电路采用直流电源。虽然直流电源的电压稳定性要求较高，但与高稳定度的稳 频、稳幅交流电源相比，还是容易实现的。