實際應(yīng)用當(dāng)中，源于獨特的磁屏蔽環(huán)設(shè)計，電容式傳感器可以實現(xiàn)近乎的線性測量。但是，電容傳感器要求探頭到被測物體之間的電介質(zhì)必須均勻恒定。由于敏感元件是非接觸的，就算不斷重復(fù)檢測，也不會對傳感器造成任何磨損，可以大大地提高檢測的可靠性和使用壽命。測量系統(tǒng)對于測量范圍內(nèi)的電介質(zhì)變化非常敏感。電容式位移傳感器也可以用于絕緣體的測量，源于這些絕緣體會改變測量間隙內(nèi)的介電常數(shù)。通過后續(xù)電路的調(diào)整，即使測量絕緣體，也可以得到幾乎線性的信號輸出。源于電磁轉(zhuǎn)化過程，電容傳感器可以測量所有金屬。電容測量系統(tǒng)主要測量平板電阻的阻抗值，阻抗值與探頭到被測物體之間的距離成正比。

變面積型電容傳感器

被測量變化導(dǎo)致動極板移動，引起兩極板間有效覆蓋面積S的變化，從而得到電容量的變化。當(dāng)動極板相對于定極板沿著長度方向平移Δx時，其電容變化量化為

式中，C0=ε0εrba/d,為初始電容；a為極板長度；b為極板寬度；Δx為極板水平位移?？梢姦與Δx間成線性關(guān)系。

當(dāng)動極板有一個角位移θ時，與定極板間有效覆蓋面積發(fā)生變化，從而改變了兩極板間的電容量。當(dāng)θ=0時有

式中，εr為介質(zhì)相對介電常數(shù)；d0為兩極板間的距離；S0為兩極板間初始覆蓋面積。

當(dāng)θ=0時

傳感器電容量C與角位移θ間成線性關(guān)系。

嚴格來說，電容的大小與導(dǎo)體的表面面積以及導(dǎo)體間材料的介電常數(shù)直接成正比，與導(dǎo)體間的距離成反比（參見圖 3）。在典型的電容傳感應(yīng)用中，探頭或傳感器是導(dǎo)電物體之一，而目標(biāo)物體則是另一個。（使用電容式傳感器感測塑料和其他絕緣體將在非導(dǎo)電目標(biāo)部分予以討論。優(yōu)點：具有一般非接觸式儀器所共有的無磨擦、無損磨和無惰性特點外，還具有信噪比大，靈敏度高，零漂小，頻響寬，非線性小，精度穩(wěn)定性好，抗電磁干擾能力強和使用操作方便等優(yōu)點。）傳感器及目標(biāo)的大小、以及兩者之間的材料都假設(shè)為常量。因此，電容的任何變化都是因為探頭和目標(biāo)之間的距離發(fā)生了變化。電子器件已經(jīng)過校準(zhǔn)，以根據(jù)電容的變化生成具體的電壓變化。這些電壓經(jīng)過測量，用于代表距離的具體變化。針對一定量的距離變化所產(chǎn)生的電壓變化量被稱之為靈敏度。一般的靈敏度設(shè)置為 1.0 伏/100 微米。這說明，每 100 微米的距離變化會恰好產(chǎn)生 1.0 伏的輸出電壓變化。利用此標(biāo)定方法， 2 伏的輸出電壓變化說明目標(biāo)向探頭移近 200 微米。

電容式位移傳感器是以電容器為敏感元件，將機械位移量轉(zhuǎn)換為電容器電容量變化的一種傳感器，是在任何非接觸式傳感器技術(shù)中精度zui高的，也是zui新的電子產(chǎn)品，使用戶在使用范圍內(nèi)提供分辨率。按被測變量變換的形式不同，位移傳感器可分為模擬式和數(shù)字式兩種。此類傳感器是用來測量導(dǎo)電目標(biāo)，對有某些絕緣體也可以測量。下面就讓精量電子科技小編來為大家簡單概述一下傳感器的特點及使用方法：

電容式位移傳感器為保護環(huán)電容器。在我們實際應(yīng)用中，使用這些傳感器可以獲得理想的線性特性。常用位移傳感器以模擬式結(jié)構(gòu)型居多，包括電位器式位移傳感器、電感式位移傳感器、自整角機、電容式位移傳感器、電渦流式位移傳感器、霍爾式位移傳感器等。然而，在傳感器和目標(biāo)之間需要一個恒定的介電常數(shù)來進行常數(shù)測量，該系統(tǒng)對測量間隙中的介電變化敏感地作出反應(yīng)。由于熱誘導(dǎo)電導(dǎo)的變化對測量沒有影響，在溫度劇烈波動的情況下，該原理也是可靠的。它有信噪比大，靈敏度高，零漂小，頻響寬，非線性小，精度穩(wěn)定性好，抗電磁干擾能力強和使用操作方便等許多優(yōu)點。