变极距型电容传感器

变极距型电容传感器分为可动极板，一般称为动片和固定极板，当动片因被测量变化引起移动时，就改变了两极板间的距离d，从而使电容量发生变化。设初始极距为d，则

若电容器极板距离由初始值d缩小Δd不是线性关系。但是，若时。则式可以简化为

此时，C与Δd近似为线性关系，所以变极距型电容式传感器只有在Δd/d很小时，才有近似的线性关系，一般位移应小于间距的1/10。

在实际应用中，为了改善非线性、提高灵敏度和减少外界干扰的影响，电容传感器常做成差动形式。

隔膜的二次功能是作为两个电容器的一个板提供了一种测量位移的便捷方法。由于导体之间的电容与它们之间的距离成反比，因此低压侧的电容将增加，而高压侧的电容将减小：

连接到该单元的电容检测器电路使用高频AC激励信号来测量两半之间的电容的不同，将其转换成DC信号，该DC信号成为表示压力的仪器输出的信号。

这些压力传感器具有高的精度，稳定性和坚固性。这种设计使用两个隔离膜片通过内部“填充流体”将过程流体压力传递到单个传感膜片 - 实心框架限制了两个隔离膜片的运动，使得任何一个都不能用力传感膜片超过其弹性极限。

如图所示，高压隔离膜片被推向金属框架，通过填充流体将其运动传递到传感膜片。当被测物的振动导致与其固连的传感器基座振动时，质量块将由于惯性而保持静止，因此上、下固定电极与质量块之间将会产生相对位移。如果对该侧施加太大的压力，则隔离膜片将仅“压扁”在电容的实心框架上并停止移动。这有效地限制了隔离膜片的运动，因此即使施加额外的过程流体压力，它也不可能在传感膜片上施加更多的力。

应该注意的是，液体填充流体的使用是这种抗过压设计的关键。电容传感器能有效检测到微米级的位移变化，具有非常高的精度，应用前景广泛。为了使传感膜片将所施加的压力地转换成比例电容，它必须不接触围绕它的导电金属框架。但是，为了保护隔膜免受过压，它必须接触固体止回器以限制进一步的行程。因此，对非接触（电容）和接触（过压保护）的需求是相互排斥的，使得几乎不可能用单个传感膜片执行这两种功能。

如何选择选择振动传感器时要考虑以下因素：范围和精度环境条件测量表面的形状这三个传感器中加速度计是常见的，因为它具有良好的频率范围，意味着它可以检测各种振动频率，加速度计价格合理且经久耐用。必须直接安被测机器上。

涡流传感器或电容传感器具有中等精度，并非高分辨率应用的选择。它们非常耐用，非常适合在肮脏的环境中使用。就像加速度计一样，它们也必须直接安装到要监视的机器上。

应变仪既通用又，同时仍适用于危险环境。不幸的是，它们可能很难正确安装（要正确安装的确困难，因为安装不对就无法让应变片与被测对象同步应变），并且使用应变片需要放大器，这会推高总价格。