什麼是電容傳感器？
像其他一些類型的傳感器（例如，電感式傳感器）一樣，電容式傳感器無需與被調查對象發生物理接觸即可工作。 換句話說，這些類型的傳感器是非接觸式設備。 他們可以檢測導電和非導電材料。 由於這種特性，電容式傳感器可用於不適合使用電感式傳感器的地方。
什麼是電容式傳感器，其結構和工作方式
這種傳感器作為一種設備並不是很複雜，通常包括：
住房
身體使將所有元素收集為一個整體成為可能。 此外，它為元素提供可靠的保護，使其免受可能影響其有效性的外部因素的影響。 電容式傳感器的主體通常由黃銅或聚酰胺製成。
連接器
它是一種特殊的樹脂，可保護傳感器元件免受潮氣或其他有害物質的侵害。
觸發
觸發器產生所需的開關信號功率和滯後量（這是接通前的距離之差）。
發光二極管
LED提供快速設置並指示開關位置。
功放
將輸出信號放大到所需值。
解調器
解調器改變高頻振盪直到電壓改變。
發電機組
它產生作用在物體上的電場。
電極
電容傳感器的工作表面通常是兩個電極，它們充當電容器板，並連接到發電機的反饋電路。 依次將其配置為在其接近受控對象時更改其功率。
這些振動的結果是，當傳感器接近物體時，發生器會產生增加的振幅，該振幅會被處理並產生輸出信號。
電容傳感器由導電物體和電介質驅動。 隨著導電物體的接近，感應距離變得比測試物體為電介質時大得多（反應距離取決於介電常數）。
使用
這種類型的傳感器的用途非常廣泛且多種多樣。 它們廣泛用於幾乎所有行業的工業過程控制系統中。
它們用於停車傳感器，並控制液體，散裝和氣態物質在儲罐中的填充，自動生產線上的開關，機器中心，機器，輸送機，警報系統等。
電容式傳感器的類型及其應用
接近傳感器
當前，最常用的電容傳感器之一是接近傳感器，除了非常可靠之外，它還具有非常廣泛的優勢。
這種類型的傳感器價格非常合理，因此幾乎可以在所有領域使用。 它們用於控制各種容器的填充水平，控制電壓，在生產線上出現問題時發出信號等。
電容編碼器，用於角度和線性運動
這種類型的傳感器用於機械工程，能源，運輸，建築等行業。
測斜儀
電容式傾角儀用於水準儀系統中的石油平台上，以確定支撐件的變形，監測和控制道路和鐵路在施工過程中的傾斜度，確定汽車，輪船，電梯，起重設備，農業機械的質量，以確定旋轉物體的角度位移，例如作為固定，移動的軸，齒輪和機構。
電容式液位傳感器
這種類型的傳感器用於食品，製藥，化學和石油行業的監控系統，過程的調節和控制。
它們在處理液體，散裝物料，導電和非導電粘性物質以及在灰塵或冷凝物積聚的房間或地方的惡劣工作環境中極為有效。
電容式傳感器廣泛用於需要精確測量總壓力，介電材料厚度，濕度，線性和角度變形等的行業。
根據電容傳感器的實現方法分類
所有類型的電容式傳感器均可分為兩組：帶一個和兩個儲罐的傳感器。 後者又分為差分和半差分。
單電容傳感器設計簡單，是可變電容器。 這種類型的傳感器有幾個缺點，其中包括對環境的重大影響，例如濕度和溫度。
具有差動設計的傳感器的缺點在於，它們與具有單個電容的傳感器不同，並且差動傳感器在傳感器和測量設備之間至少具有三根連接線，以抵消濕度和溫度的負面影響。
但是，由於這個小缺點，差分傳感器顯著提高了其精度和穩定性，從而擴大了其應用範圍。
電容傳感器的優點
與競爭性光學，電感和壓電傳感器相比，電容傳感器具有許多優勢，包括：
- 易於生產——廉價材料用於製造電容式傳感器，這會影響產品的最終價格；
- 體積小，重量輕；
- 低功耗；
- 高度敏感；
- 非接觸式（他們不必靠近研究對象;
- 使用壽命長;
傳感器設計易於適應不同的任務和測量。
限制
電容式傳感器的最大缺點是：
- 相對較低的轉化率（轉移）；
- 需要以高於50 Hz的頻率工作；
- 灰塵和水分會影響性能，並且傳感器可以檢測到錯誤的測量值；
- 溫度敏感性。
電容式傳感器設計簡單，可實現持久可靠的設計。 如果正確選擇電容器的參數，則僅取決於電容器的特性，而不取決於所用材料的特性。
它們對溫度的敏感性問題可以通過為板選擇合適的材料和為它們的緊固選擇合適的絕緣來解決。 剩下的只是要改善它們對灰塵，濕氣和離子輻射的有害影響的保護，而這種類型的傳感器將具有更廣泛的應用範圍。
最後，我們可以總結一下...
電容式傳感器使用很少的機械力來移動運動部件，調整系統的輸出並以高精度運行。 所有這些使得這些傳感器對於準確測量導電和非導電元素必不可少。
問題與解答：
電容式傳感器有哪些？ 單電容，雙電容。 反過來，它們又分為：線性、角度、傾角儀、液位傳感器、壓力傳感器。
電容式傳感器的用途是什麼，它們是如何工作的？ 在這種傳感器中，測量的參數會發生變化，因此電阻會發生變化。 此類傳感器用於轉換濕度、壓力、機械力等值。
電容式液位傳感器如何工作？ 在這樣的傳感器中，由於測量液位的變化，電容器的電容也會發生變化（它是由探頭和儲液器的壁形成的——儲液器中的液體越多，容量就越高）。
