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類型分類：: 科普知識

數據分類：: 電容

電容式稱重傳感器的三個缺點

發布日期：2022-10-09 點擊率：96

稱重傳感器是一種將質量信號轉變為可測量的電信號輸出的裝置。電容式稱重傳感器利用電容器振蕩電路的振蕩頻率f與極板間距d 的正比例關系工作。極板有兩塊，一塊固定不動，另一塊可移動。在承重臺加載被測物時，兩極板之間的距離發生變化，電路的振蕩頻率也隨之變化。測出頻率的變化即可求出承重臺上被測物的質量。電容式傳感器主要優點有耗電量少，造價低，但它同時也有三個主要缺點。
缺點一：輸出阻抗高，負載能力差
    電容式稱重傳感器的容量受其電極的幾何尺寸等限制不易做得很大，一般為幾十到幾百微法，甚至只有幾個微法。因此，電容式稱重傳感器的輸出阻抗高，因而負載能力差，易受外界干擾影響產生不穩定現象，嚴重時甚至無法工作。必須采取妥善的屏蔽措施，從而給設計和使用帶來不便。容抗大還要求傳感器絕緣部分的電阻值極高，否則絕緣部分將作為旁路電阻而影響儀器的性能，為此還要特別注意周圍的環境如溫度、清潔度等。若采用高頻供電，可降低電容式稱重傳感器的輸出抗阻，但高頻放大、傳感器遠比低頻的復雜，且寄生電容影響大，不易保證工作的穩定性。
缺點二：輸出特性非線性
    電容式稱重傳感器的輸出特性是非線性的，雖采用差分型來改善，但不可能完全消除。其他類型的電容傳感器只有忽略了電場的邊緣效應時，輸出特性才呈線性。否則邊緣效應所產生的附加電容量將于傳感器電容器直接疊加，使輸出特性非線性。
缺點三：寄生電容影響大
    電容式稱重傳感器的初始電容量小，而連接傳感器和電子線路的引線電容、電子線路的雜散電容以及傳感器內板極與周圍導體構成的電容等所謂寄生電容缺較大，不僅降低了傳感器的靈敏度，而且這些電容常常是隨機變化的，將使儀器工作很不穩定，影響測量精度。因此對電纜的選擇、安裝、接法都有嚴格的要求。例如，采用屏蔽性好、自身分布電容小的高頻電線作為引線，引線粗而短，要保證儀器的雜散電容小而穩定等等，否則不能保證高的測量精度。
    應該指出，隨著材料、工藝、電子技術,特別是集成技術的高速發展，使電容式稱重傳感器的優點得到發揚而缺點不斷在克服。電容傳感器正逐漸成為一種高靈敏度、高精度，在動態、低壓及一些特殊測量方面大有發展前途的傳感器。

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