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2023-06-26
电容式传感器的应用探究
【摘要】：电容式开关的开与关靠静电容量感应来决定。图2-24电容式液位传感器常规的键盘有机械按键和电容按键两种，电容键盘是利用变极距型电容传感器实现信息转换的设备。
电容式MEMS加速度传感器通常包含一个由弹簧悬挂起来的检测质量块，该质量块被连接至一个可变电容器。如图2-23所示，当该器件加速时，质量块会发生移动，电容变化产生一个电信号。利用牛顿第二运动定律和胡克定律得到一个方程，进而计算测得加速度。
图2-23 电容式MEMS加速度传感器工作原理
2.电容式液位传感器
电容式液位计利用液位高低变化影响电容器电容量大小的原理进行测量。依此原理还可进行其他形式的物位测量，包括导电介质和非导电介质。此外，它还能测量有倾斜晃动及高速运动的容器的液位，不仅可作液位控制器，还能用于连续测量。典型的电容式液位传感器的结构如图2-24所示，测定电极安装在金属储罐的顶部，储罐的罐壁和测定电极之间形成了一个电容器，液位改变则电容的容值改变。
3.电容键盘
图2-24 电容式液位传感器
常规的键盘有机械按键和电容按键两种，电容键盘是利用变极距型电容传感器实现信息转换的设备。电容式键盘是基于电容式开关的键盘，原理是通过按键改变电极间的距离产生电容量的变化，暂时形成震荡脉冲允许通过的条件。这种开关是无触点非接触式的，磨损率极小，拆开电容键盘会看到绿色的电路板，但按键上并没有任何机械式元件“焊”在对应的电路板上。触感由橡胶、弹簧等打造。电容式开关的开与关靠静电容量感应来决定。
图2-25 电容式键盘
4.电容触摸屏
电容触摸屏利用人体的电流感应进行工作。触摸屏是一块四层复合玻璃屏，当手指触摸在金属层上，由于人体电场，用户和触摸屏表面形成以一个耦合电容。对于高频电流来说电容是直接导体，于是手指从接触点吸走一个很小的电流，这个电流分从触摸屏四角上的电极中流出，并且流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正比，控制器通过对这四个电流比例的精确计算，得出触摸点的位置。
图2-26 电容触摸屏示意图
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