电容传感器的优点与缺点分析

1.电容式传感器主要优点

（1）需要的作用能量低。由于带电极板间的静电吸力很小，因此电容式传感器特别适宜用来解决输入能量低的测量问题。

（2）可获得较大的相对变化量。用电阻丝应变片测量时，一般得到电阻的相对变化小于1%。这主要是受到应变片极限应变值的限制。电容式传感器的相对变化量只受线性和其它实际条件的限制。如使用高线性电路时，电容变化量可达100%或更大，因此电容传感器具有较高的信噪比。

（3）能在恶劣的环境条件下工作。电容式传感器在高温、低温及强辐射等各种环境中也能理想地工作，其原因在于这种传感器通常不需要使用有机材料或磁性材料，而这些材料通常是不能用于上述恶劣环境的。

（4）本身发热的影响小。电容传感器用真空、空气或其它气体作为绝缘介质时，介质损失非常小。因此介质本身发热对这类传感器的影响可以忽略不计。

（5）动态响应快。由于电容传感器动极板质量轻，输入能量较低，这意味着它的动态系统的固有频率较高。此外，动态响应快还表现在电容式传感器的介质损失小，可工作在兆赫的范围内，因此具有很高的截止频率。(www.xing528.com)

2.电容传感器的缺点

（1）输出特性的非线性。电容传感器的电容量C和极板间距离d是非线性关系。虽然采用差动式结构可以改善非线性，但由于存在泄漏电容和不可避免的不一致性，因此也不能完全消除输出特性的非线性。

（2）泄漏电容的影响。传感器的电容量及电容的变化量一般小于泄漏电容量。泄漏电容是由支持构件及连接电缆所引起的。这些泄漏电容不仅降低了转换效率，还将引起测量误差。电子测量线路安装在紧靠近电容传感器极板的地方可消除电缆分布电容的影响。

（3）易受外界电场的干扰。将电容传感器连同电路装在一个屏蔽壳体中，信号传输导线采用屏蔽电缆，这样可以减少外界干扰、泄漏电容和寄生电容的影响，也能提高传感器的灵敏度。

目前电容传感器利用变d和S对位移（直线和转角）、压力、振动等方面的检测获得一定的应用。电容传感器的变介电常数ε的检测方法是它明显的特点，利用变介电常数ε的办法可以检测密闭容器中的液位、不导电松散物质的料位、物质中的含水量、非导电材料的厚度、非金属材料涂层等。