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德國(guó)巴魯夫balluff電容式傳感器優(yōu)點(diǎn)與劣勢(shì)
巴魯夫balluff電容式傳感器特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)，優(yōu)點(diǎn)。
balluff電容式傳感器與電阻式、電感式等傳感器比較有如下一些優(yōu)點(diǎn):
(1)高阻抗、小功率,因而所需的輸入力很小，輸人能量也很低。巴魯夫balluff電容式傳感器因帶電極板間靜電引力極小(約幾個(gè)10-5 N)，因此所需輸入能量極小，所以特別適宜用來(lái)解決輸入能量低的丈量問(wèn)題，例如丈量極低的壓力、力和很小的加速度、位移等，能夠做得很靈敏,分辨力十分高，能感受0.001μm甚至更小的位移。
(2)溫度穩(wěn)定性好。傳感器的電容值一般與電極資料無(wú)關(guān)，有利于選擇溫度系數(shù)低的資料，又因自身發(fā)熱極小，對(duì)穩(wěn)定性影響甚微。
(3)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)略，適應(yīng)性強(qiáng)，待測(cè)體是導(dǎo)體或半導(dǎo)體均可,可在惡劣環(huán)境中工作。巴魯夫balluff電容式傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)略,易于制造,可做得十分小巧，以實(shí)現(xiàn)某些特殊的丈量;能工作在高低溫、強(qiáng)輻射及強(qiáng)磁場(chǎng)等惡劣的環(huán)境中，也能對(duì)帶有磁性的工件進(jìn)行丈量。
(4)動(dòng)態(tài)呼應(yīng)好。因?yàn)闃O板間的靜電引力很小，可動(dòng)部分做得很小很薄，因此其固有頻率很高，動(dòng)態(tài)呼應(yīng)時(shí)間短，能在幾兆赫的頻率下工作，特別適合動(dòng)態(tài)丈量，如丈量振蕩、瞬時(shí)壓力等。
(5)能夠?qū)崿F(xiàn)非觸摸丈量，具有平均效應(yīng)。例如非觸摸丈量回轉(zhuǎn)軸的振蕩或偏疼、小型滾珠軸承的徑向間隙等。當(dāng)選用非觸摸丈量時(shí),電容式傳感器具有平均效應(yīng)，能夠減小工作表面粗糙等對(duì)丈量的影響。
巴魯夫balluff電容式傳感器存在的不足之處如下:
(1)輸出阻抗高，負(fù)載能力差。
(2)寄生電容影響大。
電容式傳感器的初始電容量很小,而傳感器的引線電纜電容(lm~2m導(dǎo)線可達(dá)800 pF)、測(cè)量電路的雜散電容以及傳感器極板與其周圍導(dǎo)體構(gòu)成的電容等"寄生電容"卻較大，這一方面降低了傳感器的靈敏度;另一方面這些電容(如電纜電容)常常是隨機(jī)變化的，將使傳感器作業(yè)不穩(wěn)定，影響丈量精度，其變化量乃至超過(guò)被丈量引起的電容變化量，致使傳感器無(wú)法作業(yè)。因而對(duì)電纜的選擇、裝置、接法都要有要求。
為減小電纜分布電容影響，可將電子線路的前級(jí)裝在離傳感器敏感部分很近的地方，或選用所謂"雙層屏蔽等電位傳輸技能"，又稱"驅(qū)動(dòng)電纜"技能。這種方法的基本思路是:連接電纜選用表里雙層屏蔽，使內(nèi)屏蔽層與被屏蔽的導(dǎo)線電位相同，因而兩者之間沒(méi)有容性電流存在，這樣使引線與內(nèi)屏蔽之間的電纜電容不起作用，外屏蔽仍被接地而對(duì)外界電場(chǎng)起屏蔽作用。外屏蔽接地后，對(duì)地之間電容將成為1:1放大器的負(fù)載，它也與電容式傳感器的電容無(wú)關(guān)。這樣不管電纜形狀和方位怎么變化，都不會(huì)對(duì)傳感器的作業(yè)產(chǎn)生影響。試驗(yàn)證明:選用驅(qū)動(dòng)電纜技能,即便電容式傳感器電容較小，在傳輸電纜長(zhǎng)達(dá)10 m時(shí)，傳感器仍能很好地作業(yè)。
兩點(diǎn)留意:
作業(yè)頻率等于或挨近諧振頻率時(shí)，諧振頻率破壞了電容的正常作用。因而，作業(yè)頻率應(yīng)該先擇低于諧振頻率。電容式傳感器的有效電容除與位移有關(guān)外，還與角頻率有關(guān)。因而，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)有必要與標(biāo)定的條件相同。
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