傳感器技術(shù)4-電容式傳感器-中英對(duì)照

1、第4章 電容式傳感器 Capacitance Type Sensors,應(yīng)用中存在的問(wèn)題及其改進(jìn)措施 Existing problems and improvements,1.2,第4章 電容式傳感器,工作原理、結(jié)構(gòu)和特性 Principle, structure and characteristics,4.1,測(cè)量電路 Measurement circuits,4.3,電容式傳感器及其應(yīng)用 Capacitance sensors and applications,4.4,電容式傳感器(capacitance type sensors)是將被測(cè)非電量的變化轉(zhuǎn)換為電容量變化的一種傳感器。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單

2、、分辨力高(high resolution)、可非接觸測(cè)量(contactless measurement)，并能在高溫、輻射(radiation)和強(qiáng)烈振動(dòng)(strong vibration)等惡劣條件下工作，這是它的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。隨著集成電路(IC-Integrated Circuit)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，促使它揚(yáng)長(zhǎng)避短，成為一種很有發(fā)展前途的傳感器。,第4章 電容式傳感器,由絕緣介質(zhì)(insulation medium)分開(kāi)的兩個(gè)平行金屬板組成的平板電容器(plate capacitor)，當(dāng)忽略邊緣效應(yīng)(edge effect)影響時(shí)，其電容量(capacitance)與真空介電常數(shù)(

3、permittivity of vacuum)0 (8.8541012F/m)、極板間介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)(relative permittivity)r、極板的有效面積A以及兩極板間的距離有關(guān)： 若被測(cè)量的變化使式中、A、r三個(gè)參量中任意一個(gè)發(fā)生變化時(shí)，都會(huì)引起電容量的變化，再通過(guò)測(cè)量電路就可轉(zhuǎn)換為電量輸出。因此，電容式傳感器可分為變極距型(variable electrode distance)、變面積型(variable area)和變介質(zhì)型(variable medium)三種類(lèi)型 。,第一節(jié) 工作原理、結(jié)構(gòu)和特性,C=0rA/,4.1 工作原理、結(jié)構(gòu)及特性,(4-1),圖4-1為這種傳

4、感器的原理圖。當(dāng)傳感器的r和A為常數(shù)，初始極距為0 ，由式(4-1)可知其初始電容量C0為,(4-2),4.1.1 變極距型電容傳感器,圖4.1 變極距型電容傳感器原理圖,4.1 工作原理、結(jié)構(gòu)及特性,當(dāng)動(dòng)極端板因被測(cè)量變化而向上移動(dòng)使0減小0時(shí)，電容量增大C則有 可見(jiàn)，傳感器輸出特性Cf()是非線性的，如圖4-2所示。電容相對(duì)變化量為 如果滿足條件(0/0)1，式(4-4)可按級(jí)數(shù)展開(kāi)(series expansion)成,(4-3),(4-4),(4-5),4.1 工作原理、結(jié)構(gòu)及特性,略去高次(非線性)項(xiàng)，可得近似的線性關(guān)系和靈敏度S分別為 和 如果考慮式(4-5)中的線性項(xiàng)(linea

5、r term)及二次項(xiàng)(quadratic term)，則,(4-6),(4-7),(4-8),4.1 工作原理、結(jié)構(gòu)及特性,式(4-6)的特性如圖4.3中的直線1，而式(4-8)的特性如曲線2。因此，以式4-6作為傳感器的特性使用時(shí)，其相對(duì)非線性誤差(error of nonlinearity) ef為,4.1 工作原理、結(jié)構(gòu)及特性,由上討論可知： (1)變極距型電容傳感器只有在|0/0| 很小(小測(cè)量范圍)時(shí)，才有近似的線性輸出； (2)靈敏度S與初始極距0的平方成反比，故可用減少0的辦法來(lái)提高靈敏度。例如在電容式壓力傳感器中，常取00.10.2mm，C0在20100pF之間。由于變極距型

6、的分辨力極高，可測(cè)小至0.01m的線位移，故在微位移(micro displacement)檢測(cè)中應(yīng)用最廣。,(4-9),4.1 工作原理、結(jié)構(gòu)及特性,由式(4-9)可見(jiàn), 0的減小會(huì)導(dǎo)致非線性誤差增大；0過(guò)小還可能引起電容器擊穿(break down)或短路(short circuit)。為此，極板間可采用高介電常數(shù)(permittivity)的材料(云母(Mica)、塑料膜(plastic film)等)作介質(zhì)，如圖4.4所示。設(shè)兩種介質(zhì)的相對(duì)介電質(zhì)常數(shù)為r1 (空氣：r11)、r2，相應(yīng)的介質(zhì)厚度為1、2，則有,4.1 工作原理、結(jié)構(gòu)及特性,(4-10),(4-11),4.1 工作原理、

7、結(jié)構(gòu)及特性,略去高次項(xiàng)(higher order terms)，可得近似的線性關(guān)系,(4-12),相對(duì)非線性誤差ef為,(4-13),上式與式(4-6)及式(4-9)相比可知，差動(dòng)式比單極式靈敏度提高一倍，且非線性誤差大為減小。由于結(jié)構(gòu)上的對(duì)稱(chēng)性(symmetry of structure)，它還能有效地補(bǔ)償溫度變化所造成的誤差。,4.1 工作原理、結(jié)構(gòu)及特性,原理結(jié)構(gòu)如圖4.6所示。它與變極距型不同的是，被測(cè)量通過(guò)動(dòng)極板移動(dòng)，引起兩極板有效覆蓋面積A改變，從而得到電容的變化。設(shè)動(dòng)極板相對(duì)定極板沿長(zhǎng)度0方向平移時(shí)，則電容為,4.1.2.變面積型電容傳感器,(4-14),4.1 工作原理、結(jié)構(gòu)及

8、特性,4.1 工作原理、結(jié)構(gòu)及特性,(4-16),4.1 工作原理、結(jié)構(gòu)及特性,4.1 工作原理、結(jié)構(gòu)及特性,(4-17),4.1 工作原理、結(jié)構(gòu)及特性,對(duì)圖(b)有 上兩式中 初始位置時(shí)一組極板相互覆蓋有效面積所包的角度(或所對(duì)的圓心角)；0、r同前。 當(dāng)動(dòng)極板C隨角位移()輸入而擺動(dòng)時(shí)兩組電容值一增一減，差動(dòng)輸出。,(4-18),4.1 工作原理、結(jié)構(gòu)及特性,這種電容傳感器有較多的結(jié)構(gòu)型式，可以用來(lái)測(cè)量紙張、絕緣薄膜(insulation film)等的厚度，也可用來(lái)測(cè)量糧食(food)、紡織品(textile)、木材(wood)或煤(coal)等非導(dǎo)電固體物質(zhì)(non conductin

9、g solid material)的濕度(humidity)。 圖4-8為原理結(jié)構(gòu)。圖(a)中兩平行極板固定不動(dòng)，極距為0，相對(duì)介電常數(shù)為r2的電介質(zhì)以不同深度插入電容器中，從而改變兩種介質(zhì)的極板覆蓋面積。傳感器的總電容量C為兩個(gè)電容C1和C2的并聯(lián)結(jié)果。由式(4-1),4.1.3變介質(zhì)型電容傳感器,4.1 工作原理、結(jié)構(gòu)及特性,4.1 工作原理、結(jié)構(gòu)及特性,(4-20),4.1 工作原理、結(jié)構(gòu)及特性,1.優(yōu)點(diǎn)(pros)： . 溫度穩(wěn)定性好(good temperature stability) 電容式傳感器的電容值一般與電極材料無(wú)關(guān)，有利于選擇溫度系數(shù)低的材料，又因本身發(fā)熱極小，影響穩(wěn)定性

10、甚微。 而電阻傳感器有銅損(copper lose)等，易發(fā)熱產(chǎn)生零漂(zero drifting)。,第二節(jié) 應(yīng)用中存在的問(wèn)題及其改進(jìn)措施,特點(diǎn),4.2 問(wèn)題及改進(jìn)措施,.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單(simple structure) 電容式傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造，易于保證高的精度，可以做得非常小巧，以實(shí)現(xiàn)某些特殊的測(cè)量；能工作在高溫，強(qiáng)輻射及強(qiáng)磁場(chǎng)等惡劣的環(huán)境中，可以承受很大的溫度變化，承受高壓力，高沖擊，過(guò)載等；能測(cè)量超高溫和低壓差，也能對(duì)帶磁工作進(jìn)行測(cè)量。 .動(dòng)態(tài)響應(yīng)好(good dynamic response) 電容式傳感器由于帶電極板間的靜電引力很小（約幾個(gè)105N），需要的作用能量極小，又由于

11、它的可動(dòng)部分可以做得很小很薄，即質(zhì)量很輕，因此其固有頻率很高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間短，能在幾兆Hz的頻率下工作，特別適用于動(dòng)態(tài)測(cè)量。又由于其介質(zhì)損耗(medium lose)小可以用較高頻率供電，因此系統(tǒng)工作頻率高。它可用于測(cè)量高速變化的參數(shù)。,4.2 問(wèn)題及改進(jìn)措施,.可以非接觸測(cè)量，具有平均效應(yīng) 例如 非接觸測(cè)量回轉(zhuǎn)軸(revolving axle)的振動(dòng)(vibration)或偏心率(eccentricity)、小型滾珠軸承(ball bearing)的徑向間隙(radial clearance)等。當(dāng)采用非接觸測(cè)量時(shí)，電容式傳感器具有平均效應(yīng)(averaging effect)，可以減小工件表

12、面粗糙度(roughness of surface)等對(duì)測(cè)量的影響。 電容式傳感器除了上述的優(yōu)點(diǎn)外，還因其帶電極板間的靜電引力(electrostatic attraction)很小，所需輸入力和輸入能量極小，因而可測(cè)極低的壓力、力和很小的加速度、位移等，可以做得很靈敏，分辨力高，能敏感0.01m 甚至更小的位移；由于其空氣等介質(zhì)損耗小，采用差動(dòng)結(jié)構(gòu)并接成電橋式時(shí)產(chǎn)生的零殘(zero residual)極小，因此允許電路進(jìn)行高倍率放大，使儀器具有很高的靈敏度。,4.2 問(wèn)題及改進(jìn)措施,4.2 問(wèn)題及改進(jìn)措施,4.2 問(wèn)題及改進(jìn)措施,4.2 問(wèn)題及改進(jìn)措施,圖中C為傳感器電容，Rp為低頻損耗(l

13、ow frequency lose)并聯(lián)電阻(parallel resistance)，它包含極板間漏電(electric leak)和介質(zhì)損耗(medium lose) ；Rs為高濕、高溫、高頻激勵(lì)(high frequency excitation)工作時(shí)的串聯(lián)(series)損耗電阻，它包含導(dǎo)線、極板間和金屬支座等損耗電阻；L為電容器及引線電感；Cp為寄生電容，克服其影響，是提高電容傳感器實(shí)用性能的關(guān)鍵之一?？梢?jiàn)，在實(shí)際應(yīng)用中，特別在高頻激勵(lì)時(shí)，尤需考慮L的存在，會(huì)使傳感器有效電容(effective capacitance)變化，從而引起傳感器有效靈敏度(effective sensi

14、tivity)的改變,圖4-9電容傳感器的等效電路,4.2 問(wèn)題及改進(jìn)措施,在這種情況下，每當(dāng)改變激勵(lì)頻率(excitation freq.)或者更換傳輸電纜時(shí)都必須對(duì)測(cè)量系統(tǒng)重新進(jìn)行標(biāo)定。 2.邊緣效應(yīng)(edge effect) 以上分析各種電容式傳感器時(shí)還忽略了邊緣效應(yīng)的影響。實(shí)際上當(dāng)極板厚度h與極距之比相對(duì)較大時(shí)，邊緣效應(yīng)的影響就不能忽略。這時(shí)，對(duì)極板半徑為r的變極距型電容傳感器，其電容值應(yīng)按下式計(jì)算：,(4-21),(4-22),4.2 問(wèn)題及改進(jìn)措施,(4-23),邊緣效應(yīng)不僅使電容傳感器的靈敏度降低，而且產(chǎn)生非線性。為了消除邊緣效應(yīng)的影響，可以采用帶有保護(hù)環(huán)(protection

15、ring)的結(jié)構(gòu)，如圖4-10所示。保護(hù)環(huán)與定極板同心、電氣上絕緣且間隙越小越好，同時(shí)始終保持等電位(equipotential)，以保證中間工作區(qū)得到均勻的(even)場(chǎng)強(qiáng)分布(field distribution)，從而克服邊緣效應(yīng)的影響。為減小極板厚度，往往不用整塊金屬板做極板，而用石英(quartz)或陶瓷(ceramics)等非金屬材料，蒸涂(steam coat)一薄層金屬作為極板。,4.2 問(wèn)題及改進(jìn)措施,圖4-10 帶有保護(hù)環(huán)的電容傳感器原理結(jié)構(gòu),3.靜電引力(electrostatic attraction) 電容式傳感器兩極板間因存在靜電場(chǎng)(electrostatic fi

16、eld)，而作用有靜電引力或力矩。靜電引力的大小與極板間的工作電壓(operation voltage)、介電常數(shù)(permittivity)、極間距離(electrode distance)有關(guān)。通常這種靜電引力很小，但在采用推動(dòng)力很小的彈性敏感元件情況下，須考慮因靜電引力造成的測(cè)量誤差。,4.2 問(wèn)題及改進(jìn)措施,4.寄生電容(parasitic capacitance) 電容式傳感器由于受結(jié)構(gòu)與尺寸的限制，其電容量都很小(幾pF到幾十pF)，屬于小功率、高阻抗器件，因此極易受外界干擾，尤其是受大于它幾倍、幾十倍的、且具有隨機(jī)性的電纜寄生電容的干擾，它與傳感器電容相并聯(lián)(見(jiàn)圖4-9)，嚴(yán)重影

17、響感器的輸出特性，甚至?xí)蜎](méi)有用信號(hào)而不能使用。消滅寄生電容影響，是電容式傳感器實(shí)用的關(guān)鍵。 驅(qū)動(dòng)電纜法(drive cable method) 它實(shí)際上是一種等電位屏蔽法。如圖4-12所示：在電容傳感器與測(cè)量電路的前置級(jí)之間采用雙層屏蔽電纜，并接入增益為1的驅(qū)動(dòng)放大器，(接線如圖示)。,4.2 問(wèn)題及改進(jìn)措施,這種接線法使內(nèi)屏蔽與芯線等電位(equipotential)，消除了芯線對(duì)內(nèi)屏蔽的容性漏電(capacitive leak)，克服了寄生電容的影響 ；而內(nèi)、外層屏蔽之間的電容變成了驅(qū)動(dòng)放大器(drive amplifier)的負(fù)載。因此驅(qū)動(dòng)放大器是一個(gè)輸入阻抗很高、具有容性負(fù)載、放大倍

18、數(shù)為1的同相放大器(non-inverting amplifier)。該方法的難處是，要在很寬的頻帶上嚴(yán)格實(shí)現(xiàn)放大倍數(shù)等于1，且輸出與輸入的相移(phase drift)為零。為此有人提出，用運(yùn)算放大器(operational amplifier)驅(qū)動(dòng)法取代上述方法 。,圖4-13 驅(qū)動(dòng)電纜法原理圖,4.2 問(wèn)題及改進(jìn)措施,.整體屏蔽法(unitary shielding method) 以差動(dòng)電容傳感器Cx1、Cx2配用電橋測(cè)量電路為例，如圖4-13所示；U為電源電壓，K為不平衡電橋的指示放大器。所謂整體屏蔽是將整個(gè)電橋(包括電源、電纜等)統(tǒng)一屏蔽起來(lái)；其關(guān)鍵在于正確選取接地點(diǎn)(ground

19、 point)。本例中接地點(diǎn)選在兩平衡電阻R3、R4橋臂中間，與整體屏蔽共地。,圖4-13 整體屏蔽法原理圖,4.2 問(wèn)題及改進(jìn)措施,4.2 問(wèn)題及改進(jìn)措施,4.2 問(wèn)題及改進(jìn)措施,在設(shè)計(jì)電容式傳感器時(shí)，適當(dāng)選擇材料及有關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)，可以滿足溫度誤差補(bǔ)償要求。 .溫度對(duì)介質(zhì)的影響 溫度對(duì)介電常數(shù)(Permittivity)的影響隨介質(zhì)不同而異，空氣及云母(Mica)的介電常數(shù)溫度系數(shù)近似為零；而某些液體介質(zhì)，如硅油(Silicon oil)、蓖麻油(Caster oil)、煤油(Kerosene)等，其介電常數(shù)的溫度系數(shù)較大。例如煤油的介電常數(shù)的溫度系數(shù)可達(dá)0.07%/；若環(huán)境溫度變化50，則將

20、帶來(lái)7%的溫度誤差，故采用此類(lèi)介質(zhì)時(shí)必須注意溫度變化造成的誤差。,4.2 問(wèn)題及改進(jìn)措施,電容式傳感器將被測(cè)非電量變換為電容變化后，必須采用測(cè)量電路將其轉(zhuǎn)換為電壓、電流或頻率信號(hào)。 4.3.1.變壓器電橋(transformer bridge) 如圖4-17所示，C1、C2為傳感器的兩個(gè)差動(dòng)電容。電橋的空載輸出電壓為,第三節(jié) 測(cè)量電路,4.3 測(cè)量電路,圖4-17 變壓器電橋,對(duì)變極距型電容傳感器，代入上式得,(4-31),4.3 測(cè)量電路,可見(jiàn)，對(duì)變極距型差動(dòng)電容傳感器的變壓器電橋，在負(fù)載阻抗(load impedance)極大時(shí)，其輸出特性呈線性。 4.3.2.雙T二極管交流電橋(doub

21、le T diode AC bridge) 如圖4-18所示：U是高頻電源，提供幅值為U的對(duì)稱(chēng)方波(正弦波也適用)；D1、D2為特性完全相同的兩個(gè)二極管(diode)，R1R2R；C1、C2為傳感器的兩個(gè)差動(dòng)電容。當(dāng)傳感器沒(méi)有位移輸入時(shí)，C1C2，RL在一個(gè)周期內(nèi)流過(guò)的平均電流為零，無(wú)電壓輸出。當(dāng)C1或C2變化時(shí)，RL上產(chǎn)生的平均電流將不再為零，因而有信號(hào)輸出。其輸出電壓的平均值為,4.3 測(cè)量電路,(4-32),圖4-18雙T二極管交流電橋,4.3 測(cè)量電路,(4-33),4.3 測(cè)量電路,該電路適用于各種電容式傳感器。它的應(yīng)用特點(diǎn)和要求： (1)電源、傳感器電容、負(fù)載均可同時(shí)在一點(diǎn)接地；

22、(2)二極管D1、D2工作于高電平下，因而非線性失真??； (3)其靈敏度與電源頻率有關(guān)，因此電源頻率需要穩(wěn)定； (4)將D1、D2、R1、R2安裝在C1、C2附近能消除電纜寄生電容影響；線路簡(jiǎn)單； (5)輸出電壓較高。 4.3.3.脈沖調(diào)寬電路(impulse width modulation circuit) 圖4-19為一種差動(dòng)脈沖寬度調(diào)制電路。,4.3 測(cè)量電路,接通電源后，若觸發(fā)器(trigger)Q端為高電平(U1)， 端為低電平(0)，則觸發(fā)器通過(guò)R1對(duì)C1充電；當(dāng)F點(diǎn)電位UF升到與參考電壓Ur相等時(shí)，比較器IC1產(chǎn)生一脈沖使觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，從而使Q端為低電平， 端為高電平(U1)。此

23、時(shí)，由電容C1通過(guò)二極管D1迅速放電至零，而觸發(fā)器由端經(jīng)R2向C2充電；當(dāng)G點(diǎn)電位UG與參考電壓Ur相等時(shí)，比較器IC2輸出一脈沖使觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，從而循環(huán)上述過(guò)程。,圖4-19 差動(dòng)脈沖調(diào)寬電路,4.3 測(cè)量電路,可以看出，電路充放電(charge-discharge)的時(shí)間，即觸發(fā)器(trigger)輸出方波(square wave)脈沖的寬度受電容C1、C2調(diào)制。 當(dāng)C1=C2時(shí)，各點(diǎn)的電壓波形如圖4-20(a)所示，Q和 兩端電平的脈沖寬度相等，兩端間的平均電壓為零。 當(dāng)C1C2時(shí)，各點(diǎn)的電壓波形如圖4-20(b)所示， Q、 兩端間的平均電壓(經(jīng)一低通濾波器)為,(4-34),式中：T1

24、和T2分別為Q端和 端輸出方波脈沖的寬度，亦即C1和C2的充電時(shí)間。,4.3 測(cè)量電路,圖4-20 各點(diǎn)電壓波形圖,4.3 測(cè)量電路,(4-35),(4-36),4.3 測(cè)量電路,這種調(diào)寬電路不需要載頻(carrier freq.)和附加解調(diào)(demodulation)線路，無(wú)波形(waveform)和相移(phase shift)失真(distortion)；輸出信號(hào)只需要通過(guò)低通濾波器引出；直流信號(hào)的極性取決于C1和C2；對(duì)變極距和變面積的電容傳感器均可獲得線性輸出。這種脈寬調(diào)制線路也便于與傳感器做在一起，從而使傳輸誤差和干擾大大減小。 4.3.4運(yùn)算放大器(operational amp

25、lifier)電路 圖4-21為其電原理圖。C1為傳感器電容，它跨接在高增益(gain)運(yùn)算放大器的輸入端和輸出端之間。放大器的輸入阻抗很高(Zi)，因此可視作理想運(yùn)算放大器。其輸出端輸出一與C1成反比的電壓U0，即,(4-37),4.3 測(cè)量電路,圖4-21 運(yùn)算放大器電路,式中 Ui為信號(hào)源電壓，C0為固定電容，要求它們都很穩(wěn)定。 對(duì)變極距型電容傳感器(C10rA/)，式(4-37)可寫(xiě)為,4.3 測(cè)量電路,(4-38),可見(jiàn)配用運(yùn)算放大器測(cè)量電路的最大特點(diǎn)是克服了變極距型電容傳感器的非線性。,4.3 測(cè)量電路,隨著電容式傳感器應(yīng)用問(wèn)題的完善解決，它的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)十分明顯：(1)分辨力極高，能

26、測(cè)量低達(dá)10-7的電容值0.01m的絕對(duì)變化量和高達(dá)(C/C)100%200%的相對(duì)變化量，因此尤適合微信息檢測(cè)(micro information detection) ；(2)動(dòng)極(moving electrode)質(zhì)量小，可無(wú)接觸測(cè)量；自身的功耗、發(fā)熱和遲滯極小，可獲得高的靜態(tài)精度和好的動(dòng)態(tài)特性； (3)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不含有機(jī)材料(organic material)或磁性材料，對(duì)環(huán)境(除高濕外)的適應(yīng)性較強(qiáng)；(4)過(guò)載能力(overload capacity)強(qiáng)。,4.4 電容式傳感器及其應(yīng)用,4.4.1電容式位移傳感器 圖4-22所示為一種變面積 型電容式位移傳感器。它 采用差動(dòng)式結(jié)構(gòu)、圓

27、柱形 電極，與測(cè)桿相連的動(dòng)電 極隨被測(cè)位移而軸向移動(dòng)， 從而改變活動(dòng)電極與兩個(gè) 固定電極之間的覆蓋面積， 使電容發(fā)生變化。它用于 接觸式測(cè)量，電容與位移 呈線性關(guān)系。,第4章 電容式傳感器,圖4-22 電容式位移傳感器 1-測(cè)桿；2-開(kāi)槽簧片；3-固定電極；4-活動(dòng)電極,圖4-26電容式撓性加速度傳感器,第4章 電容式傳感器,第4章 電容式傳感器,圖4-26所示為電容式傳感器及由其構(gòu)成的力平衡式撓性加速度計(jì)(flexible acceleration meter)。敏感加速度的質(zhì)量組件由石英(quartz)動(dòng)極板及力發(fā)生器線圈(force generator coil)組成；并由石英撓性梁(f

28、lexible beam)彈性支承，其穩(wěn)定性極高。固定于殼體的兩個(gè)石英定極板與動(dòng)極板構(gòu)成差動(dòng)結(jié)構(gòu)；兩極面均鍍金屬膜形成電極。由兩組對(duì)稱(chēng)E形磁路與線圈構(gòu)成的永磁動(dòng)圈式(permanent magnet moving coil)力發(fā)生器，互為推挽結(jié)構(gòu)(push-pull structure)，這大大提高了磁路的利用率和抗干擾性。工作時(shí)，質(zhì)量組件敏感被測(cè)加速度，使電容傳感器產(chǎn)生相應(yīng)輸出，經(jīng)測(cè)量(伺服servo)電路轉(zhuǎn)換成比例電流輸入力發(fā)生器，使其產(chǎn)生一電磁力(electromagnetic force)與質(zhì)量組件的慣性力精確平衡，迫使質(zhì)量組件隨被加速的載體而運(yùn)動(dòng)；此時(shí)，流過(guò)力發(fā)生器的電流，即精確反映了被測(cè)加速度值。,第4章 電容