电容式传感器的应用

• 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。
• 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。
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。
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。
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。
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。
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。
• 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。
差动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。
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”。
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。
Fra Baidu bibliotek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。
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。
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。
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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。