Page 237 - 自动化技术在机械设计及制造中的应用

第七章 机械自动化技术

用敏感波长与光源相接近的光敏器件，以获得高的转换效率。
（3）光栅传感器的基本应用
新型光栅传感器结构简单、体积小、功能多、寿命长、精度高、响应速度快，
以及抗光、电、磁干扰能力强等优点，可实现非接触测量，在工业检测中的应用
越来越广泛，如用于测量位移、速度等领域。

由于光栅传感器利用了莫尔条纹进行放大位移测量，可用于大量工程测量、
抗干扰能力强、易于实现测量及数据处理自动化、可实现动态测量、高精度光栅
成本高、测量精度高、怕振动、油污。
3. 电容式位移传感器
电容式位移传感器是以电容器为敏感元件，将机械位移量转换为电容量变化
的传感器。电容式位移传感器具有测量范围大、灵敏度高、响应快、机械损失小、
结构简单、适应性强等优点，但也存在寄生电容影响大和非线性输出等不足。

（1）电容式位移传感器分类
常用电容式位移传感器分成三大类：变极距式电容传感器、变面积式电容传
感器和改变极板间介质的电容式传感器。
变极距式电容传感器。通过改变变极距式电容传感器的电容式电极之间的距
离来改变其电容值。它可以做成差动式以提高测量精度。主要用于测量直线位移、

液位、压力、振动、速度和加速度等。
变面积式电容传感器。变面积式电容传感器是一种改变极板间有效面积的电
容式传感器。常见的有四种：平板式、扇形平板式、柱面板式和圆筒面式。同样
它们也可以做成差动式。平板式和圆筒面式用于测量直线位移，扇形平板式和柱
面板式用于测量角位移。变面积式电容传感器为线性特性，测量范围宽，但灵敏
度较低。

改变极板间介质的电容式传感器。改变极板间介质的电容式传感器的电极间
相互位置没有任何改变，而是靠改变极板间介质高度来改变其电容值的。故它可
以用于测量液位和料位的高度。
（2）电容式位移传感器的基本应用
新型电容传感器结构简单，体积小。功能多、寿命长、精度高、响应速度快

以及抗光、电、磁干扰能力强，可实现非接触测量，在工业检测中的应用越来越
广泛，如用于测量位移、速度等领域。电容式位移传感器一般都采用变送器，将
位移或者液位信号处理为标准信号，以方便计算机、智能仪表或者 PIC 等控制器

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