课程名称： 传感器与检测技术 实验类型： 验证型
实验项目名称：接地变 差动面积式电容传感器的静态指标
一、实验目的：了解差动变面积式电容传感器的原理及特性。
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二、基本原理：电容传感器以各种类型的电容器作为传感元件，将被测物理量转 换成电容量的变化来实现测量的。电容传感器的输出是电容的变化量。利用电容 C=εA/d 关系式通过相应的结构和测量电路可以选择 ε、A、d 三个参数中，保持 二个参数不变，而只改变其中一个参数，则可以有测干燥度（ε 变）、测位移（d 变）、和测液位（A 变）等多种电容传感器，电容传感器极板形状分成平板、圆 板形和圆柱（圆筒）形。实验中为差动变面积式，传感器由两组定片和一组动片 组成。当安装于振动台上的动片上、下改变位置，与两组静片之间的重叠面积发 生变化，极间电容也发生相应的变化，成为差动电容。如将上层定片与动片形成 的电容定为 Cx1，下层定片与动片形成的电容定为 Cx2，当将 Cx1 和 Cx2 接入桥 路作为相邻两臂时，桥路的输出电压与电容量的变化有关，即与振动台的位移有 关。
三、需用器件与单元：
电容传感器、电容放大器、低通滤波器、电压/频率表、激 振器 II、双踪示波器、电桥、振动平台、主、副电源。
四、实验步骤：
1、了解电容式传感器的结构及实验仪上的安装位置，熟悉实验面板上电容的 符号。安装好测微头，使电容动片大致处于静片中间位置。
2、开启主、副电源，差放输出短接接地调零后，电压/频率表打到 20V，关 闭主副电源。
纸张阻燃剂按图 4-2 接线，检查无误后开启主、副电源，调节测微头，使电压 /频率表示数为零。
3、每隔 0.1mm 向上（或下）转动测微头，记下此时测微头移动距离及电压 /频率表的读数，填入下表 4-1，直至电容动片与上（或下）静片覆盖面积最大。
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4、退回测微头至初始位置，并开始以相反方向旋动，同上记下 X 及 V 值填 入下表 4-2。
五、注意事项快速插头
若在实验过程中，出现值无法调节，或转动测微头的时候值显 示很大并几乎不可调，则可观察是否机头上电容的上下级片相互接触到了，可 向左右两侧移动电容片的上/下级片使之不碰触。若在调零过程中，电压表中的 值，只能在正值或者负值中变化，则可调节电容片 C1 和 C2 上级片的高度以及 他们之间的距离。
六.实验结果与分析
七.讨论和心得
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