德国P+F电容式传感器

德国P+F电容式传感器原理：

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。

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,分辨力非常高，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。

德国P+F电容式传感器特点：

高灵敏度：能检测到微小的物理量变化，可对微小位移、压力等变化做出精确响应。

动态响应快：由于电容的充放电过程迅速，所以电容式传感器能快速跟踪被测量的变化，适用于测量快速变化的物理量。

结构简单：一般由两极板和介质组成，没有复杂的机械结构，易于制造和封装，且成本相对较低。

位移测量：在机械加工、自动化生产线等领域，用于测量工作台的位移、刀具的位置等，实现高精度的定位和控制。

压力测量：在汽车的胎压监测系统、工业管道的压力监测等方面，将压力变化转换为电容变化来进行测量。

液位测量：广泛应用于石油、化工、水处理等行业的储罐液位测量，通过检测液位变化引起的电容变化来确定液位高度。

加速度测量：在汽车的安全气囊系统、航空航天领域的加速度测量等方面有应用，利用质量块在加速度作用下产生的位移引起电容变化来测量加速度。

指纹识别：在手机等电子设备的指纹识别模块中，通过检测手指与传感器表面形成的电容变化来获取指纹图像。

P+F电容式传感器请注意：

所有以Pepperl + Fuchs GmbH或Pepperl + Fuchs AG名义发行的产品相关文件，例如证书，合格声明等，同样适用于Pepperl + Fuchs SE。

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