KD0009型德(de)國(guo)IFM電容(rong)式傳(chuan)感器的(de)優(yōu)點與(yu)缺(que)點:
優(yōu)點:
1)溫度(du)穩(wěn)(wen)定(ding)性(xing)好(hao)
德(de)國(guo)IFM電容(rong)式傳(chuan)感器的(de)電容(rong)值壹般與(yu)電(dian)極(ji)材(cai)料無(wu)關(guān),這(zhe)有利於選(xuan)擇溫度(du)系數(shù)(shu)低的(de)材(cai)料,又(you)因(yin)本(ben)身發(fā)(fa)熱(re)極(ji)小,影(ying)響(xiang)穩(wěn)(wen)定(ding)性(xing)甚(shen)微(wei)。而電阻(zu)傳(chuan)感器有銅損,易發(fā)(fa)熱(re)產(chǎn)生(sheng)零(ling)漂。
2)結(jié)(jie)構(gòu)簡(jian)單
德(de)國(guo)IFM電容(rong)式傳(chuan)感器結(jié)(jie)構(gòu)簡(jian)單,易於(yu)制(zhi)造和(he)保證(zheng)高(gao)的(de)精度(du),可(ke)以做得(de)非常(chang)小巧,以實現(xiàn)某些(xie)特(te)殊的(de)測量(liang);能(neng)工作在高(gao)溫,強(qiang)輻射及(ji)強(qiang)磁場等惡(e)劣的(de)環(huán)境(jing)中(zhong),可(ke)以承受(shou)很大(da)的(de)溫度(du)變化(hua),承受(shou)高(gao)壓力(li),高(gao)沖擊(ji),過(guo)載(zai)等;能測量(liang)超(chao)高(gao)溫和(he)低壓差(cha),也(ye)能(neng)對帶磁工作(zuo)進(jin)行(xing)測量(liang)。
3)動(dong)態(tài)(tai)響(xiang)應(yīng)(ying)好(hao)
德(de)國(guo)IFM電容(rong)式傳(chuan)感器由於帶電(dian)極(ji)板間的(de)靜電(dian)引(yin)力(li)很小(約幾(ji)個10^(-5)N),需要(yao)的(de)作用(yong)能(neng)量(liang)極(ji)小,又(you)由(you)於(yu)它(ta)的(de)可(ke)動(dong)部(bu)分(fen)可(ke)以做得(de)很小很薄,即(ji)質(zhì)量(liang)很輕(qing),因此其(qi)固(gu)有頻(pin)率(lv)很高(gao),動(dong)態(tài)(tai)響(xiang)應(yīng)(ying)時(shi)間短,能(neng)在(zai)幾(ji)兆赫茲(zi)的(de)頻率(lv)下工作,特別適用(yong)於(yu)動(dong)態(tài)(tai)測量(liang)。又(you)由(you)於(yu)其(qi)介質(zhì)損(sun)耗(hao)小可(ke)以用(yong)較(jiao)高(gao)頻率(lv)供電(dian),因此系統(tǒng)工作頻(pin)率(lv)高(gao)。它(ta)可(ke)用(yong)於(yu)測量(liang)高(gao)速(su)變(bian)化(hua)的(de)參數(shù)(shu)。
4)可(ke)以非接(jie)觸測量(liang)且靈敏(min)度高(gao)
可(ke)非接(jie)觸測量(liang)回轉(zhuǎn)(zhuan)軸的(de)振動(dong)或(huo)偏(pian)心(xin)率、小(xiao)型滾珠軸承的(de)徑向(xiang)間隙(xi)等。當采用(yong)非接(jie)觸測量(liang)時(shi),德(de)國(guo)IFM電容(rong)式傳(chuan)感器具有平均(jun)效應(yīng)(ying),可(ke)以減小工件(jian)表(biao)面粗糙(cao)度(du)等對測量(liang)的(de)影響(xiang)。
德(de)國(guo)IFM電容(rong)式傳(chuan)感器除了上(shang)述的(de)優(yōu)點外,還因其(qi)帶電(dian)極(ji)板間的(de)靜電(dian)引(yin)力(li)很小,所需輸(shu)入(ru)力(li)和輸(shu)入能(neng)量(liang)極(ji)小,因(yin)而可(ke)測極(ji)低的(de)壓力(li)、力(li)和很小的(de)加速(su)度(du)、位(wei)移等,可(ke)以做得(de)很靈敏(min),分辨力(li)高(gao),能感應(yīng)(ying)0.01μm甚(shen)至更小的(de)位(wei)移。由於(yu)其空(kong)氣(qi)等介質(zhì)損(sun)耗(hao)小,采用(yong)差(cha)動(dong)結(jié)(jie)構(gòu)並接(jie)成(cheng)電橋式時(shi)產(chǎn)(chan)生(sheng)的(de)零(ling)殘極(ji)小,因(yin)此(ci)允(yun)許(xu)電路(lu)進(jin)行(xing)高(gao)倍(bei)率(lv)放(fang)大(da),使(shi)儀器(qi)具(ju)有很高(gao)的(de)靈敏(min)度。
缺(que)點(dian):
①輸(shu)出阻抗高(gao),負(fu)載(zai)能力(li)差。
無(wu)論(lun)何(he)種類型的(de)德(de)國(guo)IFM電容(rong)式傳(chuan)感器,受(shou)電(dian)極(ji)板幾何(he)尺寸(cun)的(de)限制(zhi),其電容(rong)量(liang)都(dou)很小,壹般為(wei)幾十(shi)到(dao)幾百皮法(pF),因此(ci)使德(de)國(guo)IFM電容(rong)式傳(chuan)感器的(de)輸出(chu)阻抗很高(gao),可(ke)達 ~ Ω。由(you)於(yu)輸(shu)出(chu)阻抗很高(gao),因而輸出(chu)功率(lv)小(xiao),負(fu)載(zai)能力(li)差,易受(shou)外界(jie)幹擾(rao)影(ying)響(xiang)而產(chǎn)生(sheng)不(bu)穩(wěn)(wen)定(ding)現(xiàn)象(xiang),嚴重時甚(shen)至無(wu)法工作(zuo)。
②寄(ji)生電(dian)容(rong)影響(xiang)大(da)。
德(de)國(guo)IFM電容(rong)式傳(chuan)感器的(de)初(chu)始電(dian)容(rong)量(liang)很小,而連接(jie)傳(chuan)感器和電子線路(lu)的(de)引線電纜電容(rong)、電子線路(lu)的(de)雜散(san)電容(rong)以及電容(rong)極(ji)板與周(zhou)圍(wei)導體(ti)構(gòu)(gou)成的(de)電容(rong)等寄(ji)生電(dian)容(rong)卻(que)較(jiao)大(da)。寄(ji)生電(dian)容(rong)的(de)存(cun)在(zai)不(bu)但(dan)降(jiang)低了測量(liang)靈敏(min)度,而且引(yin)起非線性(xing)輸(shu)出(chu)。由(you)於(yu)寄(ji)生電(dian)容(rong)是(shi)隨(sui)機變(bian)化(hua)的(de).因而使傳(chuan)感器處於不(bu)穩(wěn)(wen)定(ding)的(de)工作(zuo)狀(zhuang)態(tài)(tai).影響(xiang)測量(liang)準確度(du)。
德(de)國(guo)IFM電容(rong)式傳(chuan)感器具有結(jié)(jie)構(gòu)簡(jian)單、耐高(gao)溫、耐(nai)輻射、分(fen)辨率高(gao)、動(dong)態(tài)(tai)響(xiang)應(yīng)(ying)特(te)性(xing)好(hao)等優(yōu)點,廣(guang)泛(fan)用(yong)於(yu)壓力(li)、位(wei)移、加速(su)度(du)、厚(hou)度、振(zhen)動(dong)、液(ye)位(wei)等測量(liang)中(zhong)。但(dan)在(zai)使(shi)用(yong)中(zhong)要(yao)註意以下幾個方(fang)面(mian)對測量(liang)結(jié)(jie)果的(de)影響(xiang):①減小(xiao)環(huán)境(jing)溫度(du)、濕度(du)變化(hua)(可(ke)能引(yin)起(qi)某(mou)些(xie)介質(zhì)的(de)介電(dian)常(chang)數(shù)或(huo)極(ji)板的(de)幾何(he)尺寸(cun)、相(xiang)對位(wei)置發(fā)生(sheng)變化(hua));②減(jian)小(xiao)邊(bian)緣效應(yīng)(ying);③減(jian)少(shao)寄(ji)生電(dian)容(rong);④使用(yong)屏(ping)蔽(bi)電極(ji)並接(jie)地(di)(對敏(min)感電極(ji)的(de)電場起保護(hu)作(zuo)用(yong),與(yu)外電場隔離);⑤註意漏電阻(zu)、激勵頻率和(he)極(ji)板支(zhi)架(jia)材(cai)料的(de)絕(jue)緣性(xing)。
德(de)國(guo)IFM電容(rong)式傳(chuan)感器由上(shang)下電極(ji)、絕(jue)緣體(ti)和(he)襯底構(gòu)成。當(dang)薄膜(mo)受(shou)壓力(li)作用(yong)時(shi),薄膜(mo)會發(fā)(fa)生(sheng)壹定(ding)的(de)變形,因此(ci),上(shang)下電極(ji)之間的(de)距離發(fā)(fa)生(sheng)壹定(ding)的(de)變化(hua),從(cong)而使電(dian)容(rong)發(fā)生(sheng)變(bian)化(hua)。但(dan)電(dian)容(rong)式壓力(li)傳感器的(de)電容(rong)與上(shang)下電極(ji)之間的(de)距離的(de)關(guān)系是(shi)非線性(xing)關(guān)系,因(yin)此(ci),要(yao)用(yong)具(ju)有補(bu)償(chang)功能(neng)的(de)測量(liang)電(dian)路(lu)對輸(shu)出(chu)電容(rong)進(jin)行(xing)非線性(xing)補(bu)償(chang)。
實(shi)物如下(xia)圖所示:
