三种电容传感器原理图以及计算公式
来源：工业仪表
发布时间：2025-06-13
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电容式液位传感技术通过介电特性差异实现物位精准检测，其核心在于电极结构设计与介质适应性。
本文系统解析三类典型应用场景，通过结构原理图与数学模型，揭示电容传感在复杂介质料位测量中的设计准则与工程化路径。
一、导电液体电容传感器
水、酸、碱、盐及各种水溶液等导电液体电容液位传感器一般用直径为d的不锈钢或紫铜棒做电极，外套聚四氟乙烯塑料绝缘管或涂以搪瓷绝缘，如图1所示。电容传感器插在直径为D0容器内的液体中， 通过检测传感器电容变化量即可知液位的高低。
图1: 导电液体液位测量
1-内电极；2-绝缘套管；3-容器
由图可知当液位由零变化到H时，电容传感器的电容变化量CX为：
1.ε为绝缘套管或陶瓷涂层的介电系数；
2.ε0’为绝缘套管和空气共同组成电容的等效介电系数；
3.S为传感器灵敏度系数。
二、非导体液体电容传感器
非导电液体，不要求电极表面绝缘，可以用裸电极作内电极，外套以开有液体流通孔的金属外电极，通过绝缘环装配成电容传感器，如图2所示：
图2: 1-内电极；2-外电极；3-绝缘环
三、粉粒状物料电容传感器
在测量粉粒状非导电介质如矿石、合金、石灰、干燥水泥、粮食等的料位，是长期困扰的难题，至今还没有一个准确可靠的测量方法，如图所示：
电容式料位计原理
图（a)为金属料仓，图(b)为水泥料仓：
1-内电极;
2-金属容器壁电极;
3-钢丝绳内电极;
4-钢筋;
5-绝缘体
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