电容式传感器的应用

• MS9000采用了 LCC20(8.9mm x 8.9mm)陶瓷 封装，具有从±2g到±250g 广泛的加速度测量范围。该传 感器可在较大的温度范围应用 并且全使用寿命器件零位稳定 保证在几mg以内。Colibrys MS9000系列是一个电容式 MEMS加速度计，它是由一个 立体微加工工艺支撑的硅元件， 一个低功耗ASIC专用信号处 理器和一个存储补偿值的微控 制器以及一个温度传感器等元 件组成。该产品是一个低功耗 的、校准的、功能强大和性能 稳定的产品，其电子配置中带 有一个电源重置以防止电压不 稳的全保护装置。
电容式加速度传感器
MS9000电容式加速度传感器
MS9000惯性加速度传感器是一种新的超小型产品， 适用于恶劣的使用环境和耐用度要求极高的应用领 域。MS9000电容式加速度传感器特别适合大多数 快速成长的铁路市场，以及新一代的高速火车配置， 它们当中越来越多都配备了车载安全控制设备，并 要求可靠的高精度加速度计。
贝尔实验室
指纹传感芯片：电容感应原理
Veridicom的指纹传感芯片表面由300×300个电容传 感器组成。 当个人把他的手指放在传感器上时，手指充当电容器 的另外一极。由于手指上指纹纹路及深浅的存在，导致硅 表面电容阵列的各个电容电压的不同，通过测量并记录各 点的电压值就可以获得具有灰度级的指纹图象。
• 该传感器性能良好 ， 具有比较稳定的输入 与输出关系， 能较准确地测量到外界压力 的变化。另外，由于被测电容相对较小， 测试过程中容易受到导线、 焊点等外界因 素的干扰而造成一定 的误差。所以， 后续 工作中可以采用 A D C将模拟的电压信号转 换成数字信号， 制作放大电路和采集系统， 并将这种具有良好拟合度的趋势线， 作为 外界施加压力与输出电压的对应关系曲线， 编写相应的软件系统， 以便临床测试时对 数据的直接读取。
• CPS120智能MEMS电容 式压力传感器高精度的压 力和温度输出性能，是测 量气压和高度应用的绝佳 选择。非常方便的用在天 气预报基站、小型天气预 报设备中。同时，通过简 单的算法可以精确的计算 出某地的海拔高度, 海拔 高度测量范围可达万米高 空；可以用于GPS、运动 手表等设备中测量大气压 和高度；提供更精准的导 航和移动位置服务。例如， 跳伞、滑翔、登山运动中 的大气压力测量和高度显 示，3D-GPS的海拔高度 辅助显示，高层楼宇的楼 层定位等等。
电容式传感器的应用
电容式传感器的应用举例
电容传感器可用来测量直线位移、角位移， 振动振幅(可测至0.05μm的微小振幅)，尤其适 合测量高频振动振幅、精密轴系回转精度、加 速度等机械量，还可用来测量压力、差压力、 液位、料面、粮食中的水分含量、非金属材料 的涂层、油膜厚度、测量电介质的湿度、密度、 厚度等等。在自动检测和控制系统中也常常用 来作为位置信号发生器。
电容式加速度传感器的应用
• 通过测量由于重力引起的加速度，你可以计算出设备相对 于水平面的倾斜角度。通过分析动态加速度，你可以分析 出设备移动的方式。但是刚开始的时候，你会发现光测量 倾角和加速度好像不是很有用。但是，现在工程师们已经 想出了很多方法获得更多的有用的信息。 • 目前最新IBM Thinkpad手提电脑里就内置了加速度传感 器，能够动态的监测出笔记本在使用中的振动，并根据这 些振动数据，系统会智能的选择关闭硬盘还是让其继续运 行，这样可以最大程度的保护由于振动，比如颠簸的工作 环境，或者不小心摔了电脑做造成的硬盘损害，最大程度 的保护里面的数据。
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HAKK-600系列射频电容 式液位计依据电容感应原理， 当被测介质浸汲测量电极的高 度变化时，引起其电容变化。 它可将各种物位、液位介质高 度的变化转换成标准电流信号， 远传至操作控制室供二次仪表 或计算机装置进行集中显示、 报警或自动控制。其良好的结 构及安装方式可适用于高温、 高压、强腐蚀，易结晶，防堵 塞，防冷冻及固体粉状、粒状 物料电容式液位计是电学式液 位检测方法之一，直接把液位 变化转换成电容的变化量，然 后再变换成统一的标准电信号， 传输给现实仪表进行指示、记 录、报警或控制。
产品名称:音叉式物位开关 产品型号: LS-YC 产品简介: LS-YC型音叉式液位限位开关是一种新型的液位限位开关。音 叉由晶体激励产生振动，当音叉被液体浸没时振动频率发生变 化，这个频率变化由电子线路检测出来并输出一个开关量。 音叉式液位限位开关又被称作“电气浮子”，凡使用浮球限 位开关和由于结构、湍流、搅动、气泡、振动等原因不能使用 浮球限位开关的场合均可使用“电气浮子”。 由于该液位限 位开关无活动部件，因此无需维护和调整，是浮球限位开关的 升级换代产品。
电容式键盘
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常规的键盘有机械式按 键和电容式按键两种。 电容式键盘是基于电容 式开关的键盘，原理是 通过按键改变电极间的 距离产生电容量的变化， 暂时形成震荡脉冲允许 通过的条件。
MEMS技术
• MEMS是由微加工技 术制备，特征结构在 微米尺度 （1um~0.1mm范围） 的，集成有微传感器、 微致动器、微电子信 号处理与控制电路等 部件的微型系统。其 中微传感器获取外部 信息，微电子信号处 理与控制电路处理信 息并作出决策，微致 动器执行决策。
手形识别系统
人体静脉识别系统
• 指纹处理器
松下电器：家用皮肤水份计 该产品采用小型电容传感器，可在约3秒钟内测量人体皮肤 水份比率。该产品适合每天大部分时间都在使用空调的干燥办 公室中渡过、一直为皮肤干燥而烦恼的“职业女性”。 用户只须将由两个电极构成的小型电容传感器放在皮肤上约 3秒钟，便可以测量出角质层的水份比率。该产品能够以0.1%为 单位显示所测量含水率，同时在“干燥肌肤”到“湿润肌肤” 之间分5档进行显示。 另外，松下还通过减小传感器及零件的体积实现了高密度安 装，使得该产品机身体积减小，机身长143mm。另外，为便于 改善和预防干燥皮肤，该产品还附带护肤措施和改善生活习惯 的“参考手册”。
针对这些问题， 现开发了 一种压力检测系统 。 在与 义齿基托相同材料作底基的 树脂上挖一个边长为 2 mm 平整的方形小坑， 将传感 器分布式埋植入底基， 再 采用分布式埋植入义齿基托 内的方法， 能够准确测试 出义齿下方粘膜与粘膜下方 的骨组织所承受的力和力的 分布。由于该传感器结构稳 定 ， 测量稳定性好 ， 具有 良好的线性度， 灵敏度高， 能够在 - -i 0 0- 2 0 0℃的温 度范围内稳定工作， 所以， 该系统能够适用于口腔的恶 劣环境下对作用力的检测。
差ห้องสมุดไป่ตู้式电容测厚传感器及其应用
• 测厚传感器: • 测厚传感器是一种能感受被测物体厚度并转换 成可用输出信号（如模拟的电流电压信号或者数 字信号）的传感器。它在工业生产过程中常用于 测量材料及其表面镀层厚度，并且可以用于厚度 控制系统的误差测量。它的主要特点是在测量过 程中，不需要测量出材料厚度的绝对尺寸，而只 需知道测量厚度的相对值或者相对于一个标准值 的厚度。 • 测厚传感器应用范围很广，可应用于卡片、纸 张、木板、钢板、传输带、橡胶片、电池极片等 材料的厚度检测，已经在轻工、汽车、机械、钢 铁、橡胶等行业得到了广泛的应用。
音叉式物位开关放大图
电容式指纹识别
• 指纹识别主要分为四个阶段:读取指纹、提取特征、保存 数据和比对确认。 • 首先，通过指纹识别器的读取设备读取指纹图象。在获取
指纹图象之后，识别芯片对图象进行初步处理，使之更加
清晰可辨。 • 然后指纹辨识软件建立指纹的“数字表示特征”数据，从 指纹转换成特征数据。两枚不同的指纹会产生不同的特征 数据。
电容厚度传感器
• 一般有上下两个对射 的激光位移传感器组 成。 通过将两个传感 器之间的距离减去两 个传感器的测量值， 得到被测物体的厚度。 • 两个激光传感器一般 是固定在稳定的C形架 上，确保传感器之间 的间距稳定。
• 用于测量绝缘材料(如绝缘塑料)的厚度。图3是这种传感 器的原理图。在被测绝缘材料的两边设置了两块金属电 极板，形成一个电容器。由于电容器的容量与介质厚度 有关，而电容器又是振荡器的组成元件，因此通过测量 振荡器的振荡频率可确定电容值，从而测出材料的厚度。 • 电容测厚仪用于测量金属带材在轧制过程中的厚度变化， 放在带材两边，带材是电容的动极板，总电容作为一个 桥臂。如果带材只是上下波动，电容的增量一个增加一 个减少总的电容量不变； • 如果带材的厚度变化使电容变化，电桥将该信号变化输 出为电压，经放大器、整流电路的直流信号送出处理显 示，显示为厚度变化。
总结
电容式传感器，在我们的生活中有着很广泛 的应用，我们常见的很多技术多是运用的 差动式电容测厚传感器，可以说跟我们的 生活是息息相关的。
西门子推出的“ID Mouse” 鼠标。鼠标上 端安有指尖传感器，一 旦指纹被识别，使用者 就可以启动PC的操作系 统。如果长时间不动鼠 标，它将自动启动屏幕 保护程序，直到使用者 再次触摸ID 鼠标为止。 这个鼠标在0.25平方英 寸的触摸芯片上有65000 个传感系统，可捕捉指 纹的细节。该系统非常 灵敏，甚至用户的手有 伤口它都能准确的辨别 出来。
MS9000
几种常见电容加速度传感器
AIS4120是单轴电容式加速 度传感器。
AIS4320是单轴电容式加速度传 感器。
AIS4620是单轴电容式加速度 传感器。
电容式传感器在义齿检测系统中的 应用
• 单颌总义齿是口腔修复学的一个难点， 这是因为总义齿 对咀嚼时受力的耐受远低于真牙列。有研究表明： 天然 牙可耐受的作用力平均为 2 2 ． 4- 6 8 ． 3 N， 而戴用总 义齿后，咀嚼时可耐受的力约为6～ 8 N 。由于总义齿 人工牙靠树脂基托连接成为一个整体， 任何一颗牙对下 方组织的作用力均为整体义齿受力。因此， 当咀嚼时用 力过大， 一方面使义齿容易受到损坏； 另一方面， 使义 齿直接对支持组织产生损伤。所以， 要评价一种义齿的 好坏， 就必须了解其对下方组织的作用力情况。几十年 来， 对这个作用力的测定一直 为口腔修复学界和医用传 感器研究者所关注， 现有的测定方法多是在义齿基托下 方粘贴一只贴片压阻式压力传感器， 但贴片压阻式压力 传感器的弹性模量与义齿基托不一致， 与检测组织表面 也不吻合， 也难与周围基托表面平齐，所测力的大小误 差比较大， 而且， 难以测定出力 的分布情况。