电容传感器寄生电容产生原因及消除方法

，如平板式间距可减小为

0.2 毫米，圆筒式间距可减小为0.15毫米；或在两电极之间覆盖一层玻璃介质，用以提高相对介电常数，通过实验发现传感器的初始电容量C0不仅显着提高了，同时也防止了过载时两电极之间的短路；

另外，增加工作面积

A或工作长度也可增加初始电容值C0。不过，这种方法要受到加工工艺和装配工艺、精度、示值范围、击穿电压等的限制， 一般电容的变化值在10-3～103pF之间。       　　采用驱动电缆技术，减小寄生电容       　　如图1所示：在压电传感器和放大器A 之间采用双层屏蔽电缆，并接入增益为1 的驱动放大器，这种接法可使得内屏蔽与芯线等电位，进而消除了芯线对内屏蔽的容性漏电，克服了寄生电容的影响，而内外层之间的电容Cx 变成了驱动放大器的负载，电容传感器由于受几何尺寸的限制，其容量都是很小的，一般仅几个pF到几十pF。因C太小，故容抗

XC=1/ωc很大，为高阻抗元件；所以，驱动放大器可以看成是一个输入阻抗很高，且具有容性负载，放大倍数为1 的同相放大器。       　　       　　图1       　　运算放大器驱动法       　　采用驱动电缆法消除寄生电容，就是要在很宽的频带上严格去实现驱动放大器的放大倍数等于1 ，并且输入输出的相移为零，这是设计的难点。而采用运算放大器驱动法就可有效的去解决这一难题。如图2

所示：（-

Aa）为驱动电缆放大器，其输入是（-A）放大器的输出，（-Aa）放大器的输入电容为（-A）放大器的负载，因此无附加电容和Cx并联，传感器电容Cx 两端电压为       　　       　　放大器（-Aa）的输出电压为       　　       　　实现电缆芯线和内层屏蔽电位相等，应使UCX =Uo3 ，于是可以得到： （1 + A） *Uo1 = A*Aa*Uo1 ，       　　即       　　       　　算放大器驱动法无任何附加电容，特别适用于传感器电容很小情况下的检测电路。       　　       　　图2