JUMO傳感器是以各種類型的電容器作為傳感元件，將被測物理量或機(jī)械童轉(zhuǎn)換成為電容變化量變化的一種轉(zhuǎn)換裝置，實(shí)際上就是一個(gè)具

有可變參數(shù)的電容器。電容式傳感器廣泛用于位移、角度、振動(dòng)、速度、壓力、成分分析、介質(zhì)特性等方面的測量。的是平行板型電容器或圓

筒型電容器。

1)JUMO傳感器的電容值一般與電極材料無關(guān)， 這有利于選擇溫度系數(shù)低的材料，又因本身發(fā)熱極小，影響穩(wěn)定性甚微。而電阻傳感器有

銅損，易發(fā)熱產(chǎn)生零漂。

2)結(jié)構(gòu)簡單

JUMO傳感器結(jié)構(gòu)簡單，易于制造和保證高的精度，可以做得非常小巧，以實(shí)現(xiàn)某些特殊的測量;能工作在高溫，強(qiáng)輻射及強(qiáng)磁場等惡劣

的環(huán)境中，可以承受很大的溫度變化，承受高壓力，高沖擊，過載等;能測里超高溫和低壓差，也能對(duì)帶磁工作進(jìn)行測里。

3)動(dòng)態(tài)響應(yīng)好

久茂傳感器由于帶電極板間的靜電引力很小的幾個(gè)10^ (-5)M) ,需要的作用能重極小，又由于它的可動(dòng)部分可以做得很小很薄，即質(zhì)量

很輕，因此其固有頻率很高,動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間短，能在幾兆赫茲的頻率下工作，特別適用于動(dòng)態(tài)測童。又由于其介質(zhì)損耗小可以用較高頻率供

電，因此系統(tǒng)工作頻率高。它可用于測量高速變化的參數(shù)。

4)可以非接觸測童且靈敏度高

可非接觸測里回轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)或偏心率、小型滾珠軸承的徑向間隙等。當(dāng)采用非接觸測量時(shí)，電容式傳感器具有平均效應(yīng)，可以減小工件表

面粗糙度等對(duì)測里的影響。

久茂傳感器除"了上述的優(yōu)點(diǎn)外，還因其帶電極板間的靜電引力很小，所需輸入力和輸入能重極小，因而可測極低的壓力、力和很小的加

速度、位移等，可以做得很靈敏，分辨力高，能感應(yīng)0. 01 um甚至更小的位移。由于其空氣等介質(zhì)損耗小，采用差動(dòng)結(jié)構(gòu)并接成電橋式時(shí)產(chǎn)生的

零殘極小，因此允許電路進(jìn)行高倍率放大，使儀器具有很高的靈敏度。

是一種將被測非電里的變化轉(zhuǎn)換為電容量變化的傳感器,它結(jié)構(gòu)簡單，體積小，分辨率高，具有平均效應(yīng)，測童精度高，可實(shí)現(xiàn)非接觸測

量，并能在高溫、輻射和強(qiáng)烈振動(dòng)等惡劣條件下工作，廣泛應(yīng)用于壓力、差壓、液位、振動(dòng)、位移、加速度、成分含量等方面的測里。

久茂傳感器成一個(gè)電容器，若忽略其邊緣效應(yīng)，其電容里為

式中，ε為電容極板間介質(zhì)的介質(zhì)參數(shù)，ε=ε0εr, 其中ε0真空介電參數(shù)，ε r為極板間介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù); s為兩平板所覆蓋的面

積; d為兩平行板之間的距離。

由式中可見，當(dāng)S,d, 和ε中任一參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，電容量C也隨之發(fā)生變化，通過測量電路就可以轉(zhuǎn)換為電里輸出。因此，電容式傳感器可

分為變極距型、變面積型和變介電常數(shù)型3種。

JUMO傳感器分為可動(dòng)極板，一般稱為動(dòng)片和固定極板 ，當(dāng)動(dòng)片因被測量變化引起移動(dòng)時(shí)，就改變了兩極板間的距離d，從而使電容量發(fā)生

變化。設(shè)初始極距為d,則

若電容器極板距離由初始值a縮小4 d環(huán)是線性關(guān)系。但是，若時(shí)。則式可以簡化為

此時(shí)，C與A d近似為線性關(guān)系，所以變極距型電容式傳感器只有在A al很小時(shí)，才有近似的線性關(guān)系，一般最大位移應(yīng)小于間距的1/10。

在實(shí)際應(yīng)用中，為了改善非線性、提高靈敏度和減少外界干擾的影響，電容傳感器常做成差動(dòng)形式。

變面積型電容傳感器

被測童變化導(dǎo)致動(dòng)極板移動(dòng)，引起兩極板間有效覆蓋面積s的變化，從而得到電容量的變化。當(dāng)動(dòng)極板相對(duì)于定極板沿著長度方向平移Ax

時(shí)，其電容變化量化為

式中，C0=ε0ε rba/ d,為初始電容; a為極板長度; b為極板寬度; Ax為極板水平位移。可見AC與Ax間成線性關(guān)系。

當(dāng)動(dòng)極板有一一個(gè)角位移8時(shí)，與定極板間有效覆蓋面積發(fā)生變化，從而改變了兩極板間的電容里。當(dāng)θ =0時(shí)有

式中，ε r為介質(zhì)相對(duì)介電常數(shù); d0為兩極板間的距離; S0為兩極板間初始覆蓋面積。

傳感器電容里C與角位移θ間成線性關(guān)系。

變介電常數(shù)型電容傳感器

傳感器的介電常數(shù)為ε 1，液面高度為h,傳感器總高度為H，內(nèi)簡外徑為d，外筒內(nèi)徑為D，此時(shí)電容值為