[实用新型]一种测量含水物体含水量的平行板电容传感器

说明书

一种测量含水物体含水量的平行板电容传感器。市场上销售的电容传感器在测量含水物体时的测量质量不高，存在误差过大以及可测量区间范围窄造成的区分不开物质含量的问题。本实用新型包括屏蔽罩、载物盒、夹持件、正极板、绝缘连接件和负极板，载物盒的顶端为第一敞口端，载物盒的前端为第二敞口端，夹持件设置在载物盒内，正极板水平设置在载物盒的底部，负极板水平设置在正极板的下方，负极板通过绝缘连接件与正极板相连接，所述屏蔽罩的底端为第三敞口端，屏蔽罩扣合在载物盒上。本实用新型属于探测技术领域。

技术领域：

本实用新型涉及一种测量含水物体含水量的平行板电容传感器，属于探测技术领域。

背景技术：

由于工业自动化程度的不断提高，对物体的探测的手段也不断提出新的要求。作为电子领域里的一个最基本的物理量-电容量的检测也愈来愈受到电子工程师的重视和推广。电容量通常是指一组导体(二个或以上)相互影响所形成的带电荷的能力，我们把这组相互影响的导体所构成的导体系称为电容器。

电容传感器的基本测量原理，通常是由其中的某一项物理量发生变化，比如极板面积A、物质的介电常数r、物质的液位高度h等变化，从而引起电容值的变化，只要测出该电容的值就可以计算出所要测量的相应物理量的变化情况。如果在电容传感器内的物质发生改变，也就是介电常数r发生了变化(水80，酒精25，油2，空气1)，那么只要测出电容的变化值也就可以推断出在电容传感器内的物质的变化情况，可以区分出不同的物质。

水是一种介电常数很大的物质，一方面由于材料的吸湿性，会影响到材料的区分，但由此可以测量物质的含水量；另一方面，材料的吸湿性可以用来作湿度传感器(电容式高聚物薄膜湿度传感器)。如果是物体的大小、形状发生了变化，也就是电容传感器的面积A发生变化，那么测出传感器的电容值就可以识别不同的物体或区别物体的形状。

通常物质的介电常数是温度和振荡频率的函数，对有些导电介质材料来说，比如水，振荡频率的变化对介电常数的影响不是很大，频率范围可以从几十千赫兹到10MHz；而对有些非导电介质材料，比如油，振荡频率的变化对介电常数影响极大；频率上升时，介电常数变小较为明显，通常振荡频率取较小变化范围(几十赫兹到1MHz的范围内)，或者振荡频率相对不变，介电常数随频率的变化就可以忽略。

目前对含水物体含水量的探测大多依靠平板电容传感器、膜片式电容压力传感器以及圆柱型电容传感器，在平板电容传感器使用时，务必需要平板面积尺寸大于平板之间的距离，否则，由于极板的边缘效应，平行板电容器的实际电容应该小于平板电容传感器相关公式计算的值。在测量物体特别是非金属瓶子时，放置不牢固和放置位置不一致造成的测量误差过大的问题。同时在测量含水量较少(少于50％)的物体时可测量区间范围窄造成的区分不开物质含量问题。

膜片式电容压力传感器与平板电容器相比，膜片式电容压力传感器的电容变化量是它的三分之一。道理很简单，因为膜片只能作一个挠曲位移的移动，中心点的最大位移是△y，膜片的平均位移大致是平板位移的三分之一。同样存在测量误差过大且测量物体时可测量区间范围窄造成的区分不开物质含量问题。

圆柱型电容传感器有很好的电磁场屏蔽功能，尽管如此，在圆柱体二端仍然有一些边缘效应存在，会有一点点非线性。圆柱型电容传感器的好处就是解决了电磁场的屏蔽问题，所测量的电容受外界的影响极小，只限于圆柱体内的电容变化。

总之，现有电容传感器测量误差过大的弊端以及测量物体时可测量区间范围窄造成的区分不开物质含量问题有待解决。

发明内容：

为解决上述背景技术中提及的问题，本实用新型的目的在于提供一种测量含水物体含水量的平行板电容传感器。