传感器消除和减小边缘效应

边缘效应不仅使电容传感器的灵敏度降低而且产生非线性，因此应尽量消除或减小它。

适当减小极间距，使极径与间距比很大，可减小边缘效应的影响，但易产生击穿并有可能限制测量范围。也可以采用电极做得极薄使与极间距相比很小的办法来减小边缘电场的影响。除此之外，可在结构上增设等位环来消除边缘效应，如图4-5所示。图a为带有等位环的电容式传感器原理图，图b为其实例。图中2为传感器内电极(圆形)，1为另一电极(可以在传感器内也可以是被测物)，3为等位环。等位环3安放在电极2外，且与电极2电绝缘但等电位，这样就能使电极2的边缘电力线平直，两电极间的电场基本均匀，而发散的边缘电场发生在等位环3的外周不影响工作。绝缘层4的厚度约100~200hm，随被测物最大位移的增大而适当加厚。等位环的外面还加有套简5，供测量时夹持用，可接大地以防止外界电场的干扰，且与等位环3电绝缘。连接传感器与电子线路的电缆最好采用双屏蔽低电容85pF/m)电缆，其芯线6接电容传感器的电极2，内屏蔽层7接等位环3，外屏蔽层8接大地。

如果不能采用等位环结构而边缘电场又不能忽略的情况下，为了精确的设计和计算，必要时需用电场图解法来解决。

应该指出，边缘效应所引起的非线性与变极上距型电容传感器原理上的非线性正好相反，因此在一定程度上起了补偿作用，但这是辆性了灵敏度来改善传感器的非线性。