电容式传感器线性和非线性(电容式传感器的非线性误差)

2024-02-23 19:51:14 来源:高信仪器仪表网 作者:admin

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  1. 电容式传感器的位移特性实验中影响电容传感器输出的非线性因素有
  2. 电容式位移传感器在测量位移时为什么有非线性误差?
  3. 电感、电容是线性元件还是非线性元件?
  4. 电容式传感器分为哪三种类型

1、电容式传感器的位移特性实验中影响电容传感器输出的非线性因素有

差动变压器式传感器输出的电压是交流量,如用交流电压表指示,则输出值只能反应铁芯位移的大小,而不能反应移动的极性;同时,交流电压输出存在一定的零点残余电压,使活动衔铁位于中间位置时,输出也不为零。

造成变间隙型电容传感器非线性特性的原因:电容量的数学表达式说明电容的极板距离和电容量之间存在非线性(省略一千字);电容传感器的结构造成一些传感器工作是极板形状会发生改变,如由平面变成球面。

灵敏度S与初始极距的平方成反比。用减少的办法来提高灵敏度,但的减小会导致非线性误差增大。采用差动式,可比单极式灵敏度提高一倍,且非线性误差。

变极距型电容传感器具有非线性输出的原因是反比例关系。根据查询相关公开信息,变极距型电容传感器具有非线性输出的的原因是电容值和极距之间是反比例关系,只能取极距变化的一个小区间来近似线性。

电容式传感器极板之间存在静电场,式边缘处的电场分布不均匀,造成电容的边缘效应,这相当于再传感器的电容里并联了一个电容,这就叫边缘效应。不利影响:会引起极板间的电场分布不均,导致非线性问题仍让存在,且灵敏度下降。

2、电容式位移传感器在测量位移时为什么有非线性误差?

线性误差是衡量传感器测量值与实际值之间偏差大小的参数。线性误差越大,测量值偏离实际值就越大。因为误差不可避免,非线性误差就不可能消除。

受热和受冷对电容的影响:电容传感器是由金属材料构成的,当受到热胀冷缩的影响时,传感器的结构和电容值都有可能发生变化,导致输出非线性。

差动变压器式传感器输出的电压是交流量,如用交流电压表指示,则输出值只能反应铁芯位移的大小,而不能反应移动的极性;同时,交流电压输出存在一定的零点残余电压,使活动衔铁位于中间位置时,输出也不为零。

使得传感器的相对非线性误差增大。该类型电容式传感器存在着原理非线性,所以实际应用中,为了改善非线性、提高灵敏度和减小外界因素的影响,常常作成差动式结构或采用适当的测量电路来改善其非线性。

非线性误差随着极距的减小而增大,极距的范围通常为δd/d0≈0.1。因此,这种电容式传感器只适合测量小位移(0.01微米~1毫米)。

3、电感、电容是线性元件还是非线性元件?

电感,电容算线性元件。线性元件可以用一次(线性)代数式,包括微分积分形式。线性系统的定义就是能用线性微分方程式描述的系统。

普通的电感和电容在常规工作范围内,属于线性元件。也就是说,他的阻抗基本上与输入的电压或者电流无关。特殊的电感、电容甚至电阻或有非线性的,例如:饱和电抗器,饱和调压器的电抗电感,压敏电阻等。属于非线性元件。

电容为线性是因为把它的电压电流关系(即伏安特性)画在图中,为一条直线,成线性关系,是线性元件。对电感把它的磁通链和电流关系画出,看是不是一条直线,是的话就是线性,不是就不是线性器件。

普通电容肯定是线性元件,空心电感也一定是线性元件,磁芯电感如果不进入磁饱和区基本上也是线性元件。如果进入磁饱和区就不是了,它会使正弦波形失真,产生谐波分量(新的频率分量)。

普通电阻、电感和电容都属于线性电路元件。电感线圈只有在其铁芯达到磁饱和附近才会出现非线性现象。

4、电容式传感器分为哪三种类型

电容式传感器分为()型、变面积型和变介电常数型三种。

电容式传感器可分为极距变化型、面积变化型、介质变化型三类。

电容式传感器可以分为变极距型、变面积型和变介质型三种类型。又可按位移的形式分为线位移和角位移两种,每一种又依据传感器极板形状分成平(圆形)板形和圆柱(圆筒)形,虽然还有球面形和锯齿形等其他形状,但一般很少用。

电容式传感器可分为三种类型如下:平行板电容传感器(Parallel Plate Capacitive Sensor):平行板电容传感器由两个平行的金属板构成,中间通过介质隔开。

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