現以平板電容器來說明電容式傳感器的工作原理。電容是由兩個金屬電極和中間一層電介質構成的,如圖8-1所示。當在兩個極板間加上電壓時,電極上就會儲存電荷,所以電容器實際上是一個儲存電場能的元件。如果不考慮邊緣效應，其電容量為
當被測參數變化使得式(8-1)中A、d或ε發生變化時,電容量C也隨之變化。如果保持其中兩個參數不變,僅改變其中一個參數,就可把該參數的變化轉換為電容量的變化,通過測量電路就可轉換為電量輸出。因此,電容式傳感器可分為變極距型、變面積型和變介質型三種類型。它們的電極形狀有平板形、圓柱形和球面形(很少采用)。
在實際應用中,電容式傳感器通常以改變平行板間的距離來進行測量,因為這樣獲得的測量靈敏度高于改變其他參數的電容傳感器的靈敏度。改變平行板間距離的傳感器一般用來測量微小的線位移(0.01微米至零點幾毫米),而改變面積的傳感器一般用于測量角位移或者較大的線位移,變介電常數用于固體或者液體的物位測量以及各種介質的濕度、密度的測量中。
