電容式位置傳感器

 

    電容器是一種積累電荷的電子元件。通常，它有兩個電極板，由絕緣體隔開。電容器可以儲存的電荷量根據電極板的尺寸大小、它們之間的重疊百分比、他們之間的距離以及板間材料的介電常數而變化。在最簡單的形式中，電容式位置傳感器可用來測量電極板間的距離。在力、應變和壓力測量中，位移通常在小于1mm范圍內。

 

    另一種旋轉或直線位置傳感形式，在測量軸上，切割或蝕刻了一系列的電極板。當另一個板塊移動時，電路中沿著軸方向上的電容會變化，反映出兩個極板之間的相對位置。電容式位置傳感器是不常見的，很少用于安全相關的應用。不幸的是，除了電極板的重疊因素等，電容會隨著溫度、濕度、周圍材料和外界異物的不同而變化，這使得研發一個穩定的、高準確度的位置傳感器具有挑戰性。

 

    位置傳感器自動化和電子產品領域工作了近30年。我還沒有遇到一個設計工程師，他對他選擇的電容式位置傳感器很滿意。電容式傳感器在經驗豐富的工程師中名聲不佳，不太可能被選用在與安全相關的場合中。一些制造商已經不再提及“電容式”，取而代之的是使用諸如電荷存儲、電荷耦合或電效應之類的替代術語來混淆視聽。這種做法很不好，因為有太多的可能性傳感器要出錯，除非你是在高度穩定和臨床應用中進行高精度的測量，否則最好避使用電容式位置傳感器。

 

    優點：

 

    結構簡單；低功耗。

 

    缺點：

 

    溫度和濕度漂移系數大；對外部物質進入很敏感；安裝公差要求嚴格。