專利名稱：一種電容式傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電測法測量非電學(xué)量的技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，本發(fā)明涉及一種 電容式傳感器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的電容傳感器種類繁多，其中與本發(fā)明密切相關(guān)的是變介質(zhì)型傳感器， 通過測量介質(zhì)的參數(shù)、介電常數(shù)等達(dá)到對溫度、濕度及介質(zhì)厚度等參數(shù)的測量。 如本說明書附圖中的圖l所示，
其中:
0
C——電容值； S——電容極板的面積； S——被測介質(zhì)的厚度； d——電容極板間隙；
^——電容極板與被測介質(zhì)間空隙的介電常數(shù)； s——被測介質(zhì)的介電常數(shù)。
已有的電容傳感器通常是針對電介質(zhì)材料進(jìn)行檢測的，且傳感器探頭的形 狀制作不方便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題是提供一種電容式傳感器，其目的是在線準(zhǔn)確測定電介質(zhì)材料的電容值變化，不限定被測物質(zhì)的相，并且使傳感器探頭制作和使 用方便。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為
本發(fā)明所提供的這種電容式傳感器，包括電極板、被測介質(zhì)，所述的電容 式傳感器設(shè)置在容器內(nèi)，所述的電極板構(gòu)成探頭，并固定在容器上，所述探頭 的兩個電容極板通過兩條導(dǎo)電薄膜引到所述的容器外與導(dǎo)線連接。
所述的容器為絕緣容器。或者所述的容器為鍋爐。
所述的絕緣容器的材料為玻璃或者塑料。
所述的探頭的電容極板的平面垂直于水平面。
所述的探頭在容器上的固定方式是探頭采用夾子的結(jié)構(gòu)，夾在容器的相
應(yīng)位置。
本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，電容的兩個極板構(gòu)成的探頭，其大小形狀的設(shè) 計方法靈活，如對液位的檢測，只要將被測液體裝入絕緣(如玻璃，塑料等) 容器內(nèi)，而傳感器探頭(即電容兩極板)可用兩條導(dǎo)電薄膜直接緊貼在容器外 側(cè)，并引出導(dǎo)線即可。也可將探頭做成夾子形狀，使用時，夾在容器的相應(yīng)位 置即可。本發(fā)明成功用于醫(yī)用輸液報警裝置，鍋爐水位控制裝置，與已有的非 接觸測量傳感器相比，結(jié)構(gòu)簡單，使用靈活方便。


下面對本說明書各幅附圖所表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡要說明 圖1為本說明書背景技術(shù)所涉及的現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖3為本發(fā)明作為位移測量傳感器時的等效電路圖； 圖4為本發(fā)明用于測量介質(zhì)成份時的等效電路圖；圖5為本發(fā)明用于醫(yī)用輸液報警裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6為圖5所示結(jié)構(gòu)的應(yīng)用示意圖。 圖中標(biāo)記為
1、被測介質(zhì)，2、探頭，3、絕緣容器。
具體實施例方式
下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本發(fā)明的具體實施方式
如所涉及 的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及 工作原理、制造工藝及操作使用方法等，作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，以幫助本領(lǐng)域 的技術(shù)人員對本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解。
本發(fā)明的原理如圖2所示，其電容值的導(dǎo)出過程如下
L = L, + Co =- r ^---=-^ H---^ =-H--。
5
__^_ _^_
式中-
C——電容傳感器測得的電容值；
C,——電容傳感器測得的被測導(dǎo)體部分的電容值；
C2——電容傳感器測得的無被測導(dǎo)體部分的電容值；
S~~"電容極板的面積；
S,——電容極板的被測導(dǎo)體部分的面積；
d——電容極板間隙；
A——電容極板的寬度(即圖2中垂直于紙面方向的尺寸);
h——電容極板的高度;h,——電容極板的被測導(dǎo)體部分的高度；
《——電容極板與被測介質(zhì)間空隙的厚度；
、——被測介質(zhì)的介電常數(shù)；
f?！娙輼O板與被測介質(zhì)間空隙的介電常數(shù)。
當(dāng)介質(zhì)(導(dǎo)體)確定后，C與h,成線性關(guān)系，因此可作位移測量傳感器。 當(dāng)對介質(zhì)導(dǎo)電性測量時，該電容等效電路為圖3;當(dāng)介質(zhì)充滿時，等效電路
如圖4，這時h,=h2，
C = f 為定值，但R隨導(dǎo)電介質(zhì)的不同而不同，因而可用于測量介質(zhì)的成份。
如圖2至圖6所表達(dá)的本發(fā)明的原理及結(jié)構(gòu)，本發(fā)明為一種電容式傳感器。 本發(fā)明為了實現(xiàn)在線準(zhǔn)確測定電介質(zhì)材料的電容值變化，不限定被測物質(zhì)的相， 并且使傳感器探頭制作和使用方便的發(fā)明目的，采取的技術(shù)方案是本發(fā)明提 供的這種電容式傳感器包括電容極板、被測介質(zhì)1，所述的電容式傳感器設(shè)置在 容器內(nèi)，所述的電極板構(gòu)成探頭2，并固定在容器內(nèi)，所述探頭2的兩個電容極 板通過兩條導(dǎo)電薄膜引到所述的容器外與導(dǎo)線連接。
電容的兩個極板構(gòu)成的探頭，其大小形狀的設(shè)計方法靈活，如對液位的檢 測，只要將被測液體裝入絕緣(如玻璃，塑料等)容器內(nèi)，而傳感器探頭(即 電容兩極板)可用兩條導(dǎo)電薄膜直接緊貼在容器外側(cè)，并引出導(dǎo)線即可。
下面是本發(fā)明的實施示例
實施例一
本發(fā)明所述的容器為絕緣容器3。如圖5所示，本發(fā)明成功用于醫(yī)用輸液報 警裝置，圖6是圖5所示的醫(yī)用輸液報警裝置的在輸液器上應(yīng)用的連接結(jié)構(gòu)示 意圖。本發(fā)明所述的容器為鍋爐。本發(fā)明還成功用于鍋爐水位控制裝置。 實施例三
具體地說，所述的絕緣容器3的材料為玻璃或者塑料。 實施例四
本發(fā)明所述的構(gòu)成探頭的電容極板的平面垂直于水平面。用于測量水位的 高低，必要時進(jìn)行水位報警。 實施例五
本發(fā)明所述的探頭2在容器上的固定方式是所述的探頭2采用夾子的結(jié) 構(gòu)，夾在容器的相應(yīng)位置?？蓪⑻筋^做成夾子形狀，使用時，夾在容器的相應(yīng) 位置即可。
本發(fā)明的兩極板電容構(gòu)成的探頭(電容極板)的大小形狀的設(shè)計方法靈活， 如對液位的檢測，只要將被測液體裝入絕緣(如玻璃，塑料等)容器內(nèi)，而使 傳感器探頭(電容兩極板)可用兩條導(dǎo)電薄膜直接緊貼在容器外側(cè)，并引出導(dǎo) 線即可。也可將探頭做成夾子形狀，使用時，夾在容器的相應(yīng)位置即可。 與已有的非接觸測量傳感器相比，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡單，使用靈活方便。 上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上 述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實質(zhì)性 的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在 本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種電容式傳感器，包括電容極板、被測介質(zhì)(1)，其特征在于所述的電容式傳感器設(shè)置在容器內(nèi)，所述的電極板構(gòu)成探頭(2)，并固定在容器內(nèi)，所述探頭(2)的兩個電容極板通過兩條導(dǎo)電薄膜引到所述的容器外與導(dǎo)線連接。
2、 按照權(quán)利要求1所述的電容式傳感器，其特征在于所述的容器為絕緣容器(3)。
3、 按照權(quán)利要求2所述的電容式傳感器，其特征在于所述的絕緣容器(3)的材料為玻璃或者塑料。
4、 按照權(quán)利要求1所述的電容式傳感器，其特征在于所述的容器為鍋爐。
5、 按照權(quán)利要求1或4所述的電容式傳感器，其特征在于所述的構(gòu)成探 頭的電容極板的平面垂直于水平面。
6、 按照權(quán)利要求1或2或3或4所述的電容式傳感器，其特征在于所述的探頭(2)在容器上的固定方式是所述的探頭(2)采用夾子的結(jié)構(gòu)，夾在容器的相應(yīng)位置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電容式傳感器，包括電容極板、被測介質(zhì)，電容式傳感器設(shè)置在容器內(nèi)，電極板構(gòu)成探頭，并固定在容器內(nèi)，探頭的兩個電容極板通過兩條導(dǎo)電薄膜引到所述的容器外與導(dǎo)線連接。采用上述技術(shù)方案，電容的兩個極板構(gòu)成的探頭，其大小形狀的設(shè)計方法靈活，如對液位的檢測，只要將被測液體裝入絕緣(如玻璃，塑料等)容器內(nèi)，而傳感器探頭(即電容兩極板)可用兩條導(dǎo)電薄膜直接緊貼在容器外側(cè)，并引出導(dǎo)線即可。也可將探頭做成夾子形狀，使用時，夾在容器的相應(yīng)位置即可。本發(fā)明成功用于醫(yī)用輸液報警裝置，鍋爐水位控制裝置，與已有的非接觸測量傳感器相比，結(jié)構(gòu)簡單，使用靈活方便。
文檔編號G01D5/12GK101458099SQ20081024609
公開日2009年6月17日 申請日期2008年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月20日
發(fā)明者張學(xué)亮 申請人:張學(xué)亮