同轴圆环式电容传感器可以测量位移吗?怎样测量?是否是线性的?

同轴圆环式电容传感器可以用于测量位移,原理如下:

该传感器由同心的两个圆环组成,内圆环固定,外圆环随被测对象移动。两个圆环之间存在电容,当外圆环移动时,两个圆环之间的重叠面积和距离会发生变化,使得电容也随之变化。通过测量电容的变化量,可以计算出外圆环的位移量。

测量位移的方法:

1. 先测量同轴圆环在初始位置时的电容值C1,作为参照值。

2. 外圆环随被测对象移动到新位置,再测量此时的电容值C2。

3. 由于电容与面积和距离成反比,所以电容变化量∆C=C1-C2与外圆环的位移成正比。根据电容变化量∆C可以计算出外圆环移动的距离。

4. 外圆环移动一定距离时,重复步骤2和3,记录多个电容值和对应的位移,可以绘制出电容变化与位移的校准曲线。

5. 在实际测量中,测量电容值C,查找校准曲线可以直接读出对应的位移量。

该传感器的测量特性不是完全线性的,原因有:

1. 电容值与圆环面积和距离的关系是非线性的。

2. 外圆环移动时,与固定圆环的相对位置也在变化,使得电容变化不是线性的。

3. 外圆环移动至一定距离时,与固定圆环的重叠区域减小,电容变化量下降,出现饱和效应。

所以,同轴圆环式电容传感器可以用于测量位移,但其测量特性不是完全线性的,需要进行校准以建立电容值与位移量的对应关系。校准后可作为一种接触式位移传感器使用。