电容式传感器的原理是什么？

电容器就是由两个相互不导通的金属板组成，两金属板称为电容器的极板，电容器极板之间有绝缘材料充填，也可以是空气。电容器的容量等于绝缘材料的介电常数乘以电容器极板的面积，再除于两极板之间的距离。当电容器两极板之间的面积或距离可受控时，即可制成电容式检测元件。电容器容量的改变有变面积式和变距离式两种，其中可以受控的电容器极板称为动片，而固定不变的称为定片。对于变面积的电容器，有旋转式和非旋转式两种，旋转式变面积的电容器是受外界作用后，电容器的动片发生旋转，相对与电容器的定片，电容器的面积发生变化，而非旋转式的电容器一般是电容器的介电介质位置发生变化，导致电容器的容量变化；对于变距离的电容器同样是电容器的动片和定片组成，目前已被大量使用的电容式差压变送器就是典型的变距离电容器，当外界作用使电容器的动片位置发生移动时，动片相对一个定片的距离缩短，电容器的容量增大，而对另一个定片的距离增大，电容器的容量减少。由于电容器容量的改变具有非线性特性，一般都是采用双电容器组成的差动电容器来达到线性化。可变容量的电容器仅仅是一个检测元件，只有与与之配合的电路，完成从检测到对应的电信号的输出才是一个真正的传感器，配合电容器容量变化的转换电路是振荡器或脉冲调宽电路，通过电容器容量的变化来改变振荡的频率或脉冲的占空比，后续电路将变化的频率或脉冲占空比转换成对应的直流电平，通过对直流电平的放大并转变成4-20mA的标准电流信号输出。