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水利工程施工质量控制及安全管理

2. 电容式传感器

电容式传感器是以各种类型的电容器作为传感元件，将被测物理量或机械量
转换成为电容量变化的一种转换装置，实际上就是一个具有可变参数的电容器。
电容式传感器广泛用于位移、角度、振动、速度、压力、成分分析、介质特性等

方面的测量。最常用的是平行板型电容器或圆筒型电容器。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 ε 的电解质时，两圆筒间的电容量为：

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。

电容式传感器是以各种类型的电容器作为传感元件，由于被测量变化将导致
电容器电容量变化，通过测量电路，可把电容量的变化转换为电信号输出。测知
电信号的大小，可判断被测量的大小。这就是电容式传感器的基本工作原理。
3. 电感式传感器

电感式传感器是利用线圈自感或互感系数的变化来实现非电量电测的一种装
置。利用电感式传感器，能对位移、压力、振动、应变、流量等参数进行测量。

它具有结构简单、灵敏度高、输出功率大、输出阻抗小、抗干扰能力强及测量精
度高等一系列优点，因此在机电控制系统中得到广泛的应用。它的主要缺点是响
应较慢，不宜于快速动态测量，而且传感器的分辨率与测量范围有关，测量范围
大，分辨率低，反之则高。电感式传感器的工作原理是电磁感应。它是把被测量，

如位移等，转换为电感量变化的一种装置。按照转换方式的不同，可分为自感式
（包括可变磁阻式与涡流式）和互感式（差动变压器式）两种。

4. 振弦式传感器
振弦式传感器（Vibrating Wire Transducer）是以拉紧的金属弦作为敏感元件
的谐振式传感器。当弦的长度确定之后，其固有振动频率的变化量即可表征弦所

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