电容式位移传感器的工作原理及基本类型是什么？一文讲清

电容式位移传感器是一种可以对物体的位移进行测量的传感器，是利用电容定律的一种传感技术，它主要由一个变电容器和一个相应的电路组成。
电容式位移传感器的原理是利用电容变化原理，它是由变电容装置和电路组成，变电容装置是由一对静态的电容板和一个可以移动的电容板构成。变电容装置共有两个输出，一个输出安装在静态的电容板，另一个输出安装在作动的电容板上，当电容板的距离变化时，它们之间的电容也会发生变化，也就是裁剪距离发生变化，这种变化量与位移量成正比。
电容式位移传感器主要有两种类型：
1、四极电容式位移传感器：将静质电容和动质电容两质电容的输出端连接称为四极电容式位移传感器，四极位移传感器具有高灵敏度、低受振动影响和静电影响，适用于位移的无极性测量，在工作中电弧注射的环境可以满足使用。
2、双极电容式位移传感器：双极电容式位移传感器是将静态电容和作动电容相互连接，输出的信号为位移量的正负反馈。因为只有一个外部输出，它只能测量有极性的位移。双极电容式位移传感器可以抑制振动的影响和静电效应，免受污染和机械失真的干扰，较好的抑制了振动的影响，这种双极电容式位移传感器具有低敏度，因此在测量定位精确度要求不太高的情况下可以使用。
电容式位移传感器具有很多优点：
1、电容式位移传感器的特性主要是无极性，适用于轴向位移或线性的测量。
2、它具有良好的稳定性，良好的线性特性和高分辨率，可以满足精密测量和实验要求。
3、它的设计简单，可靠，免维护，因此可以长时间运行，有利于减少投资和成本开支。
4、它还具有低噪声，在磁场内可靠，可以应付诸多环境刺激，是机械测量中主要的一种位移传感技术。
因此，电容式位移传感器不仅拥有出色的性能，而且价格适中，拥有广泛的应用前景和使用场景。
电容式位移传感器的工作原理及基本类型
电容式位移传感器（Capacitive Displacement Sensor，CDS）是利用介质介电常数和双电容组合电路，以及介质的厚度，通过对电容变化量的变化来测量准确的位移量的一种传感器。电容式位移传感器具有自动调零的功能，响应时间快，稳定可靠，压力和温度变化对测量值的影响小、精度高，对磁干扰能力也比较强，无摩擦磨损，抗湿度适应性强，适用范围广，耐用寿命长等优点，因此，电容式位移传感器今天在许多工业领域得到广泛应用。
电容式位移传感器的采用的测量原理是利用双电容的电路结构，以及它们之间的介质厚度变化，其作用原理是双电容相互之间有一层可变厚度的介质，当这层介质的厚度变化时，它们之间的电容量就会发生变化，利用这一特性，我们可以得到准确的位移量，这就是电容式位移传感器的工作原理。
电容式位移传感器的基本类型有梯形型电容式位移传感器、多极型电容式位移传感器、可控振荡型电容式位移传感器和调谐振荡环型电容式位移传感器4种。
首先是梯形型电容式位移传感器，这是最简单的一种电容式位移传感器，它可以将检测量余振荡环组成一个可变电容环。检测量的变化可以通过电容变化量来换算成理想的位移信号。通常的结构有钢量大头梯形式，塑料梯形式等等。此外，梯形型电容式位移传感器还可以通过调节电路来实现变偏置电容，增强信号的稳定性和精确度。
其次是多极型电容式位移传感器，这种传感器根据应用场合，分为了定位电容式位移传感器和连续电容式位移传感器。定位电容式位移传感器使用一个高频振荡电路，在检测到位移产生变化时，立即会产生一个余振荡波形，表示电容的变化程度，从而指示出位移变化。连续电容式位移传感器利用变偏置电容，其原理是受到位移变化的影响，电容量也会发生变化，使电源产生的电压也会有所变化，从而表示出位移量的变化，可以用来测量连续情况下的位移。
第三种是可控振荡型电容式位移传感器，也称为激励环型电容式位移传感器，它可以使双电容组合电路加入一个可控振荡环，使振荡信号的频率可以变化。由于受到位移影响，双电容的表面积会有所变化，令激励电压的波形变化，可控振荡环型电容式位移传感器也可从这种变化中获取位移量信息，有效提高了仪器的抗干扰性能和稳定性。
最后是调谐振荡环型电容式位移传感器，它主要是依靠改