電容式傳感器工作原理及類型 

    電容式傳感器是將被測量（如尺寸、壓力等）的變化轉換成電容量變化的一種傳感器。

9.4.1 工作原理及類型

    由物理學可知，在忽略邊緣效應的情況下，平板電容器的電容量為

   （F）

式中   

 —真空的介電常數，  =8.854×10-12F/m；

        ε—極板間介質的相對介電系數，在空氣中，ε=1；

        S—極板的遮蓋面積（m2）；

        δ—兩平行極板間的距離（m)。

    上式表明，當被測量δ、S或ε發生變化時，會引起電容的變化。如果保持其中的兩個參數不變，而僅改變另一個參數，就可把該參數的變化變換為單一電容量的變化，再通過配套的測量電路，將電容的變化轉換為電信號輸出。根據電容器參數變化的特性，電容式傳感器可分為極距變化型、面積變化型和介質變化型三種，其中極距變化型和面積變化型應用較廣。

1.      極距變化型電容式傳感器

極距變化型電容式傳感器

傳感器的靈敏度為

 結論

從   可看出，靈敏度K與極距平方成反比，極距愈小，靈敏度

愈高。一般通過減小初始極距來提高靈敏度。由于電容量C與極距δ呈非線性關系，故這將引起非線性誤差。為了減小這一誤差，通常規定測量范圍 。一般取極距變化范圍為。此時，傳感器的靈敏度近似為常數。實際應用中，為了提高傳感器的靈敏度、增大線性工作范圍和克服外界條件（如電源電壓、環境溫度等）的變化對測量精度的影響，常常采用差動型電容式傳感器。