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電容式稱重傳感器的三個缺點(diǎn)

發(fā)布時間:2016-11-10 14:12    發(fā)布者:stdtg123
稱重傳感器是一種將質(zhì)量信號轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y量的電信號輸出的裝置。電容式稱重傳感器利用電容器振蕩電路的振蕩頻率f與極板間距d 的正比例關(guān)系工作。極板有兩塊,一塊固定不動,另一塊可移動。在承重臺加載被測物時,兩極板之間的距離發(fā)生變化,電路的振蕩頻率也隨之變化。測出頻率的變化即可求出承重臺上被測物的質(zhì)量。電容式傳感器主要優(yōu)點(diǎn)有耗電量少,造價低,但它同時也有三個主要缺點(diǎn)。


缺點(diǎn)一:輸出阻抗高,負(fù)載能力差
    電容式稱重傳感器的容量受其電極的幾何尺寸等限制不易做得很大,一般為幾十到幾百微法,甚至只有幾個微法。因此,電容式稱重傳感器的輸出阻抗高,因而負(fù)載能力差,易受外界干擾影響產(chǎn)生不穩(wěn)定現(xiàn)象,嚴(yán)重時甚至無法工作。必須采取妥善的屏蔽措施,從而給設(shè)計和使用帶來不便。容抗大還要求傳感器絕緣部分的電阻值極高,否則絕緣部分將作為旁路電阻而影響儀器的性能,為此還要特別注意周圍的環(huán)境如溫度、清潔度等。若采用高頻供電,可降低電容式稱重傳感器的輸出抗阻,但高頻放大、傳感器遠(yuǎn)比低頻的復(fù)雜,且寄生電容影響大,不易保證工作的穩(wěn)定性。


缺點(diǎn)二:輸出特性非線性
    電容式稱重傳感器的輸出特性是非線性的,雖采用差分型來改善,但不可能完全消除。其他類型的電容傳感器只有忽略了電場的邊緣效應(yīng)時,輸出特性才呈線性。否則邊緣效應(yīng)所產(chǎn)生的附加電容量將于傳感器電容器直接疊加,使輸出特性非線性。


缺點(diǎn)三:寄生電容影響大
    電容式稱重傳感器的初始電容量小,而連接傳感器和電子線路的引線電容、電子線路的雜散電容以及傳感器內(nèi)板極與周圍導(dǎo)體構(gòu)成的電容等所謂寄生電容缺較大,不僅降低了傳感器的靈敏度,而且這些電容常常是隨機(jī)變化的,將使儀器工作很不穩(wěn)定,影響測量精度。因此對電纜的選擇、安裝、接法都有嚴(yán)格的要求。例如,采用屏蔽性好、自身分布電容小的高頻電線作為引線,引線粗而短,要保證儀器的雜散電容小而穩(wěn)定等等,否則不能保證高的測量精度。


    應(yīng)該指出,隨著材料、工藝、電子技術(shù),特別是集成技術(shù)的高速發(fā)展,使電容式稱重傳感器的優(yōu)點(diǎn)得到發(fā)揚(yáng)而缺點(diǎn)不斷在克服。電容傳感器正逐漸成為一種高靈敏度、高精度,在動態(tài)、低壓及一些特殊測量方面大有發(fā)展前途的傳感器。


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