1樓：Steven Yang
電容式電感器的電容量 與真空介電常數 、極板間介質的相對介電常數 、極板有效面積 以及極板間的距離 有關，即
極板間介質的相對介電常數 、極板有效面積 以及極板間的距離 三個引數中任意乙個發生變化時，會引起電容量的變化，可以通過測量電路轉化為電量輸出獲得變化情況。因此電容式感測器可以分為變極距型、變面積型和變介質型。
題主問到的差動式電容感測器就屬於變極距型電容式感測器的一種，題主所提到的普通電容器應該指的是單極式變極距型電容式感測器。
圖1 變極距型電容式感測器原理圖
如上圖所示，當相對介電常數 、極板有效面積 為常數，初始極距為 ，則初始電容量 為
當動極板因被測量變化而向上移動減少距離為 時，電容量增大量為 ，則有
，電容相對變化量為
如果滿足 ，則可經級數展開成
簡化高次項後可以得到近似的線性關係和靈敏度 為
如果考慮線性項及二次項，則
則相對非線性誤差為
圖2 變極距型差動式電容式感測器原理圖
如上圖所示，調整為差動式結構後，動極板位於兩個定極板中間。初始位置時 ，即兩邊初始電容相等。當中間的動極板向上有位移時，兩邊極距為 ， ，則電容總的相對變化量為
靈敏度 為
相對非線性誤差為
由上式對比可以得知，差動式結構比普通單極式電容感測器靈敏度提高一倍，非線性誤差極大減小。由於結構上的對稱性，差動式結構還可以有效補償溫度變化所造成的測量誤差。
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Steven Yang：電力話題相關問題回答
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