差动变面积式电容传感器的静态及动态特性

差动变面积式电容传感器的静态及动态特性

【实验目的】

了解差动变面积式电容传感器的原理及其特性

【实验仪器】

电容式传感器、电容变换器、差动放大器、低通滤波器、JK-19型直流恒压电源、JK-20型频率振荡器、九孔实验板接口平台、万用表、示波器

【实验原理】

由C = S0/d得，电容式传感器可分为极距变化型、面积变化型、介质变化型三类，本仪器中差动变面积式。

传感器由两组定片和一组动片组成。当安装于振动台上的动片上、下改变位置，与两组静片之间的重叠面积发生变化，极间电容也发生相应变化，称为差动电容。如将上层定片与动片形成的电容定为C l，下层定片与动片形成的电容定为C2，当将C l和C2接入桥路作为相邻两臂时，桥路的输出电压与电容量的变化有关，即与振动台的位移有关。

【实验步骤】

旋钮初始位置：差动放大器增益旋钮置于中间，万用表置于2 V档。

1．将电容式动片固定在振动盘上，调整好动片与静片的位置，不能相互接触。2．按图22-1接线。把电容的增益拧至合适位置，万用表20 V档。调节测微头，使输出为零，并读出其刻度值。

3．转动测微头，每次0.3 mm，记下此时测微头的读数及万用表的读数，直至电容动片与上（或下）静片覆盖面积最大为止。

X

(

)

mm

U

(

mV

)

退回测微头至初始位置，并开始以相反方向旋动，同上法，记下)

(

mV

U

mm

(

X及)值。

4．计算系统灵敏度S。X

=（式中U

∆为电压变化，X

∆

U

/

S∆

∆为相应的两端位移变化），并作出X

U关系曲线。

~

5．卸下测微头，断开万用表，接通激振器，用示波器观察输出波形。改变激振频率，测量3种波形的电压、频率和周期。