什么是电容式传感器 什么是电容传感器？

什么是电容传感器？

什么是电容传感器？

电容传感器是非接触型传感器，其根据在传感器电极和GND或人手之间产生的电容变化来检测物体。传感器电极可以是任何导电金属，因此可以设计低成本且高度灵活的系统。

在了解电容式传感器之前，首先要了解电容器。

电容器是电子电路中常见的无源元件之一，是通过静电电容来积蓄电荷或释放电荷的元件。电容器由两块金属板和夹在它们之间的电介质组成。

可以使用以下公式计算电容器的电容：

电容（C）受电介质的相对介电常数（ε），金属板的面积（S）和两个金属板（D）之间的距离的影响。由于ε和S在分子侧，因此C随着值的增加而增加，并且C随着值的减小而减小。另一方面，C随着分母上的D值的增加而增加，并且随着值的减小而增加。

在电容传感器的情况下，通过将诸如空气或丙烯酸板的电介质夹在用于传感器的电极和具有GND电位的物体（例如人手）之间来形成伪电容器。由内置于设备中的电路测量并转换为数字值。

如果应用于上述等式，则D的变化影响C，因此测量C可以确定人手是否已接近或远离传感器。

应用案例

通过应用电容传感器，不仅可以进行人手的接近检测（接近感测），还可以进行水位检测和手势识别。

在接近感测中，由于检测范围取决于平板电极的面积，因此可以通过使用大平板电极来检测更远的物体，并且还可以检测高达约50cm的距离/位置。

在水位检测的情况下，可以通过如下所示并排布置板电极和GND电极来测量水位。由于水容易导电并且空气不容易流动（即，相对介电常数不同），所以随着与水相邻的板电极的面积增加，电容增加。使用电容传感器检测水位的机制是计算电容值以确定水位。

电容式传感器原理概述

导语:学过物理的人都知道传感器是怎么一会事，传感器就是将一些非物理的量转化为变化可电压电流的信息。传感器在生活中的应用相当广泛，比如说烟雾报警器、电饭煲、热得快、自动门、自动式洗手间都有传感器的影子，它们的样子虽然千姿百态但是都能够达到我们的要求，今天小兔就给大家介绍一种电容式传感器，它的应用也很广泛。我就给大家详细的介绍一下吧!

一、原理

电容式传感器也常常被人们称为电容式物位计，电容式物位计的电容检测元件是根据圆筒形电容器原理进行工作的，电容器由两个绝缘的同轴圆柱极板内电极和外电极组成，在两筒之间充以介电常数为e的电解质时，两圆筒间的电容量为C=2∏eL/lnD/d，式中L为两筒相互重合部分的长度;

D为外筒电极的直径;d为内筒电极的直径;e为中间介质的电介常数。在实际测量中D、d、e是基本不变的，故测得C即可知道液位的高低，这也是电容式传感器具有使用方便，结构简单和灵敏度高，价格便宜等特点的原因之一。

二、特点优势

电容式传感器与电阻式、电感式等传感器相比有如下一些优点：

(1)高阻抗、小功率,因而所需的输入力很小，输人能量也很低。电容式传感器因带电极板 间静电引力极小(约几个10-5 N)，因此所需输入能量极小，所以特别适宜用来解决输入能量低的 测量问题，例如测量极低的压力、力和很小的加速度、位移等，可以做得很灵敏,分辨力非常髙，能 感受0.001μm甚至更小的位移。

(2)温度稳定性好。传感器的电容值一般与电极材料无关，有利于选择温度系数低的材料， 又因本身发热极小，对稳定性影响甚微。

(3)结构简单，适应性强，待测体是导体或半导体均可,可在恶劣环境中工作。电容式传感 器结构简单,易于制造,可做得非常小巧，以实现某些特殊的测量;能工作在高低温、强辐射及强 磁场等恶劣的环境中，也能对带有磁性的工件进行测量。

(4)动态响应好。由于极板间的静电引力很小，可动部分做得很小很薄，因此其固有频率很 高，动态响应时间短，能在几兆赫的频率下工作，特别适合动态测量，如测量振动、瞬时压力等。

(5)可以实现非接触测量，具有平均效应。例如非接触测量回转轴的振动或偏心、小型滚珠 轴承的径向间隙等。当采用非接触测量时,电容式传感器具有平均效应，可以减小工作表面粗糙 等对测量的影响。

大家看完电容式传感器的介绍，是否明白了电容式传感器的工作原理了呢?传感器进入到我们的生活以后，使我们的生活变的便捷，方便了我们的行动。在一些特殊传感器的应用不仅仅方便了我们，更重要的是节约了我们的宝贵时间。在新世纪的今天传感器是一种伟大的发明，可以利用传感器完成一些我们劳动人民无法直接完成的，及节约了时间又保障了我们的人身安全，符合我们国家以人为本的政策。今天小兔关于电容式传感器就介绍到这里，希望可以帮助到你!

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