河南鄭州高新區(qū)“一谷多園”產(chǎn)業(yè)空間布局形成，華盛昌智能傳感測(cè)量?jī)x生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目封頂

傳感新品

【華東理工大學(xué)單原子催化傳感“結(jié)構(gòu)-穩(wěn)定性”研究新成果】

近日，華東理工大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院張博威特聘研究員與華中科技大學(xué)楊旋教授合作，在Nature子刊自然通訊（Nature Communications）上發(fā)表了題為“Elucidating the structure-stability relationship of Cu single-atomcatalysts using operando surface-enhanced infrared absorption spectroscopy”的研究論文，在線報(bào)道了該課題組在Cu單原子在的結(jié)構(gòu)-穩(wěn)定性關(guān)系研究方面的進(jìn)展，為單原子催化傳感的結(jié)構(gòu)-穩(wěn)定性調(diào)控提供了指導(dǎo)性方法。

隨著人類社會(huì)的發(fā)展，化石燃料的大規(guī)模利用釋放了大量的溫室氣體CO 2，造成了海洋酸化和氣候變化等嚴(yán)重問(wèn)題。傳感器的廣泛使用對(duì)于監(jiān)控和確保我們的正常工作和生活是必不可少的。近年來(lái)，單原子催化劑（SACs）因其優(yōu)異的催化活性和選擇性而被認(rèn)為是化學(xué)傳感領(lǐng)域理想的敏感材料。然而，伴隨著尺寸減小帶來(lái)的表面自由能的升高，易導(dǎo)致單原子在反應(yīng)過(guò)程中發(fā)生團(tuán)聚而降低其穩(wěn)定性。盡管研究人員已經(jīng)對(duì)SACs的構(gòu)效關(guān)系進(jìn)行了廣泛探索，但其相應(yīng)的結(jié)構(gòu)-穩(wěn)定性關(guān)系仍然缺乏。

為了解決上述的科學(xué)問(wèn)題，團(tuán)隊(duì)利用原位衰減全反射表面增強(qiáng)紅外吸收光譜（ATR-SEIRAS）定量監(jiān)測(cè)Cu單原子SACs在的催化演變過(guò)程。Cu SACs在催化過(guò)程中通過(guò)重構(gòu)過(guò)程轉(zhuǎn)化為2 nm的Cu納米顆粒。由于配位差異，Cu SACs的演化速率高度依賴于催化劑的底物。密度泛函理論計(jì)算表明，Cu SACs的穩(wěn)定性高度依賴于它們的形成能，這可以通過(guò)控制Cu位點(diǎn)與底物之間的親和力來(lái)控制。這項(xiàng)工作強(qiáng)調(diào)了OperandoATR-SEIRAS的使用，以實(shí)現(xiàn)對(duì)長(zhǎng)期應(yīng)用的結(jié)構(gòu)-穩(wěn)定性關(guān)系機(jī)理的理解。

傳感動(dòng)態(tài)

【消息稱三星電子開(kāi)始自研智能傳感器 將用于無(wú)人駕駛】

12月26日，據(jù)報(bào)道，三星電子已啟動(dòng)一項(xiàng)重要的內(nèi)部研發(fā)項(xiàng)目：智能傳感器系統(tǒng)。此舉預(yù)示著這家半導(dǎo)體制造商正致力于將這一技術(shù)應(yīng)用于未來(lái)的無(wú)人駕駛和人工智能半導(dǎo)體制造過(guò)程中。長(zhǎng)期以來(lái)，該公司依賴于國(guó)外供應(yīng)商為其提供智能傳感器，但隨著對(duì)生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的追求不斷升級(jí)，三星決定將研發(fā)工作掌握在自己手中。

智能傳感器在半導(dǎo)體制造過(guò)程中的重要性不容忽視。精確測(cè)量和管理等離子體條件，是提高半導(dǎo)體良率和產(chǎn)量的關(guān)鍵。等離子體在半導(dǎo)體制造過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用，而“智能傳感器系統(tǒng)”的出現(xiàn)，無(wú)疑為精確控制等離子體的均勻性和密度提供了有力支持。這套系統(tǒng)不僅可以測(cè)量晶圓等離子均勻性，還能對(duì)蝕刻、沉積和清洗等關(guān)鍵工藝性能進(jìn)行準(zhǔn)確的管理，有望在提高產(chǎn)能的同時(shí)，確保產(chǎn)品質(zhì)量。

三星電子此次研發(fā)的智能傳感器不僅具備高精度測(cè)量能力，其超小的體積設(shè)計(jì)也意味著它不會(huì)對(duì)現(xiàn)有設(shè)備空間構(gòu)成太大的負(fù)擔(dān)。這意味著在相同的空間內(nèi)可以安裝更多的傳感器，從而進(jìn)一步提高空間利用率。這一特點(diǎn)對(duì)于寸土寸金的半導(dǎo)體制造工廠來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是一大利好。

隨著無(wú)人駕駛和人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，行業(yè)對(duì)智能傳感器的需求將不斷增長(zhǎng)。三星電子的這一舉措無(wú)疑為其在這一領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

【集聚傳感器相關(guān)企業(yè)超4000家！河南鄭州高新區(qū)“一谷多園”產(chǎn)業(yè)空間布局形成】

12月26日，鄭州市戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展工作經(jīng)驗(yàn)交流系列活動(dòng)在鄭州舉行，鄭州各區(qū)（縣）戰(zhàn)新產(chǎn)業(yè)集群代表及重點(diǎn)企業(yè)集中亮相，交流產(chǎn)業(yè)集群培育思路與經(jīng)驗(yàn)?，F(xiàn)場(chǎng)，鄭州市首批5個(gè)市級(jí)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群正式發(fā)布，鄭州高新區(qū)智能傳感器戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群入選。

“高新區(qū)作為河南省智能傳感器發(fā)展的先行區(qū)和示范區(qū)，積極搶抓智能傳感器產(chǎn)業(yè)風(fēng)口，全力推進(jìn)智能傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大，提升產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，塑造產(chǎn)業(yè)特色品牌?！被顒?dòng)現(xiàn)場(chǎng)，高新區(qū)管委會(huì)楓楊園區(qū)運(yùn)營(yíng)中心主任周大鵬對(duì)高新區(qū)智能傳感器產(chǎn)業(yè)集群園區(qū)作推介，“我們將持續(xù)打造具有全國(guó)影響力的特色產(chǎn)業(yè)集群，支撐鄭州打造成為中國(guó)智能傳感谷?！?/p>

構(gòu)建“一谷多園”，

高新區(qū)集聚傳感器相關(guān)企業(yè)超4000家

2022年，鄭州市政府發(fā)布《鄭州市“十四五”戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展總體規(guī)劃（2021—2025年）》（以下簡(jiǎn)稱《規(guī)劃》），《規(guī)劃》明確，要構(gòu)建高能高質(zhì)高優(yōu)“153N”戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)體系，“1”是聚力打造“1號(hào)產(chǎn)業(yè)”即新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)，智能傳感器是新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)聚焦的領(lǐng)域之一。

“高新區(qū)依托漢威科技傳感器產(chǎn)業(yè)園、國(guó)家大學(xué)科技園、億達(dá)科技園、天健湖智聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)園等專業(yè)園區(qū)載體，吸引集聚智能傳感器材料、器件制造、軟件算法、應(yīng)用終端等產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)，初步構(gòu)建形成以智能傳感谷為核心的‘一谷多園’產(chǎn)業(yè)空間布局?！敝艽簌i介紹。

“一谷多園”下，創(chuàng)新型企業(yè)加速集聚，產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大。

目前，高新區(qū)集聚傳感器相關(guān)企業(yè)超4000家，傳感器上市公司7家，國(guó)家級(jí)、省級(jí)“專精特新”企業(yè)28家。漢威科技、光力科技、天邁科技等行業(yè)龍頭企業(yè)，營(yíng)業(yè)收入超50億元，占整個(gè)產(chǎn)業(yè)集群規(guī)模超30%。其中，漢威科技作為信息傳感器龍頭，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率超70%；新天科技的智能水表及系統(tǒng)常年占據(jù)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)第一。

此外，集群構(gòu)建了涵蓋氣體、氣象、農(nóng)業(yè)、電力（網(wǎng)）、環(huán)境檢測(cè)等多門類傳感器的產(chǎn)業(yè)布局?！澳壳班嵵莞咝聟^(qū)智能傳感器產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值突破200億元，約占全區(qū)工業(yè)總產(chǎn)值的26.6%，帶動(dòng)就業(yè)約22000人?！敝艽簌i提到。

完善產(chǎn)業(yè)生態(tài)，高新區(qū)先后打造或引進(jìn)8家新型研發(fā)機(jī)構(gòu)，培育以傳感器或儀器儀表產(chǎn)業(yè)研發(fā)方向的市級(jí)以上研發(fā)中心達(dá)150余家；河南省智能傳感器行業(yè)協(xié)會(huì)、智能傳感器創(chuàng)新聯(lián)盟（河南分盟）、河南省智能傳感器創(chuàng)新中心等先后成立；發(fā)布了院士聯(lián)名倡議的“鄭州共識(shí)”和審議通過(guò)“中國(guó)（鄭州）智能傳感谷規(guī)劃”；面向全國(guó)發(fā)布了鄭州高新區(qū)（智能傳感器）產(chǎn)業(yè)大腦；建立數(shù)字展會(huì)服務(wù)平臺(tái)，打造“永不落幕的數(shù)字展會(huì)”。

聚力打造智能傳感器產(chǎn)業(yè)集群，在創(chuàng)新平臺(tái)體系建設(shè)、專業(yè)人才集聚培育、提升品牌影響力、科技服務(wù)體系構(gòu)建等方面，高新區(qū)多措并舉，形成集群發(fā)展特色。

目前，集群漢威科技、天邁科技、日立信等重點(diǎn)企業(yè)的研發(fā)費(fèi)用占營(yíng)業(yè)收入比重達(dá)到7%～10％；胡永、王坤、衛(wèi)榮漢、周崟灝、任紅軍、姚浩偉、葉繼明等一批行業(yè)高層次人才集聚。“2018年至2023年，高新區(qū)承辦五屆世界傳感器大會(huì)，簽約引進(jìn)項(xiàng)目總投資金額達(dá)到882億元?！敝艽簌i介紹。

2022年10月，中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院頒布中國(guó)傳感器十大園區(qū)排名，鄭州高新區(qū)位列第四，中部第一；今年，高新區(qū)智能傳感器產(chǎn)業(yè)集群成功入選“民營(yíng)經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)集群高質(zhì)量發(fā)展研究暨2023中國(guó)百?gòu)?qiáng)產(chǎn)業(yè)集群”。

多舉措并用，

力爭(zhēng)2025年智能傳感器核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)500億元

培育智能傳感器產(chǎn)業(yè)集群，高新區(qū)高質(zhì)量制定了《鄭州高新區(qū)智能傳感器產(chǎn)業(yè)集群建設(shè)方案》，配套完善《鄭州高新區(qū)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈鏈長(zhǎng)制工作方案》，并印發(fā)《鄭州高新區(qū)智能傳感器產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化提升方案》?！拔覀兪冀K以產(chǎn)業(yè)規(guī)劃為引領(lǐng)，全面提升智能傳感器產(chǎn)業(yè)鏈自主創(chuàng)新能力和核心競(jìng)爭(zhēng)力，建設(shè)具有國(guó)內(nèi)影響力的智能傳感器產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈、構(gòu)建全國(guó)智能傳感器創(chuàng)新高地?！敝艽簌i表示。

具體舉措上，一是深化服務(wù)，“優(yōu)”無(wú)止境，開(kāi)創(chuàng)營(yíng)商環(huán)境新局面。高新區(qū)倡導(dǎo)“店小二”式企業(yè)服務(wù)精神，結(jié)合“萬(wàn)人助萬(wàn)企”等活動(dòng)，深入企業(yè)開(kāi)展幫扶，破解制約企業(yè)的發(fā)展難題，營(yíng)造企業(yè)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展良好生態(tài)。

二是提振信心，紓困解難，多措并舉打好惠企政策“組合拳”?！皬摹墩?a target="_blank">匯編》到精準(zhǔn)推送《政策提示函》，再到為企業(yè)量身定制《政策畫像》，從‘全覆蓋、普遍化’到‘系統(tǒng)化、個(gè)性化’，不斷提升企業(yè)獲得感?！敝艽簌i提到。

三是多方對(duì)接，協(xié)同創(chuàng)新，推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)動(dòng)融合。集群依托省市重點(diǎn)項(xiàng)目，聚勢(shì)蓄能，廣泛對(duì)接企業(yè)需求，促進(jìn)企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)和高校在技術(shù)、人才、資金等方面深度合作。

四是引入“活水”，梯次培育，構(gòu)建多維高效金融服務(wù)體系。在產(chǎn)業(yè)投資、債券融資、“七個(gè)一批”上市培育體系方面，展開(kāi)高效工作，促進(jìn)信息、資源高效對(duì)接等。

五是優(yōu)化存量，提質(zhì)增量，雙向發(fā)力推進(jìn)強(qiáng)鏈補(bǔ)鏈工程。圍繞智能傳感器產(chǎn)業(yè)鏈開(kāi)展以鏈招商，全方位服務(wù)重點(diǎn)項(xiàng)目落地，以會(huì)招商、以商招商。

全面提升智能傳感器產(chǎn)業(yè)集群自主創(chuàng)新能力和核心競(jìng)爭(zhēng)力，高新區(qū)立下發(fā)展目標(biāo)。

“持續(xù)增強(qiáng)創(chuàng)新能力，提升制造能力，完善生態(tài)體系。力爭(zhēng)到2025年，產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，培育產(chǎn)值超50億元龍頭企業(yè)3家，超20億元企業(yè)6家，智能傳感器核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到500億元。”周大鵬表示。

【L3/L4自動(dòng)駕駛落地在即，禾賽科技等頭部廠商將受益】

近期，工業(yè)和信息化部、公安部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、交通運(yùn)輸部四部門聯(lián)合引發(fā)《關(guān)于開(kāi)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車準(zhǔn)入和上路通行試點(diǎn)工作的通知》，為我國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車的準(zhǔn)入和上路通行提供政策支持。與此同時(shí)，全球智駕產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展，進(jìn)一步帶動(dòng)激光雷達(dá)市場(chǎng)趨勢(shì)向好。在政策及市場(chǎng)雙重利好的賦能作用下，禾賽科技市場(chǎng)前景廣闊，有望登上發(fā)展新臺(tái)階。

據(jù)悉，禾賽科技面向ADAS應(yīng)用市場(chǎng)以及無(wú)人駕駛領(lǐng)域，推出諸多高性能激光雷達(dá)產(chǎn)品，形成了相對(duì)完善的產(chǎn)品體系，強(qiáng)勢(shì)賦能全球智駕產(chǎn)業(yè)。要問(wèn)為何禾賽激光雷達(dá)會(huì)受到智駕車企的頻頻青睞?這離不開(kāi)其探測(cè)距離遠(yuǎn)、光線適應(yīng)性好，能夠?qū)σ晥?chǎng)角范圍內(nèi)的異型目標(biāo)物進(jìn)行準(zhǔn)確感知等優(yōu)勢(shì)。在禾賽科技激光雷達(dá)產(chǎn)品的加持下，智能駕駛車型能夠以較低的算法開(kāi)發(fā)成本，實(shí)現(xiàn)對(duì)路況信息的精準(zhǔn)識(shí)別，帶給駕駛?cè)藛T出色的智能駕駛體驗(yàn)。

值得一提的是，禾賽科技在持續(xù)完善產(chǎn)品研發(fā)能力，精進(jìn)激光雷達(dá)產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，還積極跟海內(nèi)外廠商展開(kāi)良好合作，推動(dòng)全球汽車智能化事業(yè)的發(fā)展。據(jù)禾賽科技官方數(shù)據(jù)，在2023年前三季度，其激光雷達(dá)總交付量超13萬(wàn)臺(tái)，其中面向前裝量產(chǎn)市場(chǎng)的車規(guī)級(jí)遠(yuǎn)距激光雷達(dá)AT128已經(jīng)超過(guò)11萬(wàn)臺(tái)。此外，禾賽科技已經(jīng)與14家主流主機(jī)廠和一級(jí)供應(yīng)商客戶建立了前裝量產(chǎn)合作，獲得超50款車型、累計(jì)數(shù)百萬(wàn)臺(tái)的激光雷達(dá)定點(diǎn)?；谝陨蠈?shí)際情況推斷，禾賽科技激光雷達(dá)在2024年有望實(shí)現(xiàn)更大的交付突破。

而在激光雷達(dá)產(chǎn)品大量交付的背后，是禾賽科技自有制造中心強(qiáng)大產(chǎn)能的支撐。據(jù)悉，禾賽科技近些年積極進(jìn)行產(chǎn)能建設(shè)，今年7月份投產(chǎn)的杭州赫茲制造中心，預(yù)計(jì)會(huì)在未來(lái)兩年逐步實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)超100萬(wàn)臺(tái)激光雷達(dá)的產(chǎn)能。同時(shí)，禾賽科技自主設(shè)計(jì)并建造的研發(fā)與制造中心麥克斯韋，即將在年底投入運(yùn)營(yíng)。

隨著四部委聯(lián)合發(fā)布智能網(wǎng)聯(lián)汽車準(zhǔn)入和上路通行試點(diǎn)通知，我國(guó)智能駕駛產(chǎn)業(yè)有望實(shí)現(xiàn)加速發(fā)展，同時(shí)必然會(huì)帶動(dòng)激光雷達(dá)市場(chǎng)需求的進(jìn)一步增長(zhǎng)。面對(duì)未來(lái)市場(chǎng)需求的爆發(fā)機(jī)遇，相信禾賽科技憑借自身激光雷達(dá)技術(shù)優(yōu)勢(shì)和量產(chǎn)交付能力，將會(huì)笑到最后，而且笑得更好。

【惠州：年產(chǎn)值約12億元，華盛昌智能傳感測(cè)量?jī)x生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目封頂】

12月24日，隨著最后一方混凝土澆筑完成，位于惠州仲愷高新區(qū)潼湖生態(tài)智慧區(qū)的華盛昌智能傳感測(cè)量?jī)x生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目主體結(jié)構(gòu)封頂，標(biāo)志著項(xiàng)目進(jìn)入新的建設(shè)階段。

在封頂儀式現(xiàn)場(chǎng)，仲愷高新區(qū)黨工委委員、綜合辦公室主任王云波表示，華盛昌項(xiàng)目的順利封頂既是仲愷高新區(qū)以誠(chéng)摯招商、全力推進(jìn)項(xiàng)目建設(shè)取得成果的展示，也是加快促進(jìn)中韓（惠州）產(chǎn)業(yè)園起步區(qū)高質(zhì)量發(fā)展的良機(jī)，希望華盛昌項(xiàng)目能借助中韓（惠州）產(chǎn)業(yè)園這個(gè)高質(zhì)量發(fā)展平臺(tái)，全力以赴加快項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)程，早日完工、早日投產(chǎn)、早日見(jiàn)成效，為打造千億級(jí)產(chǎn)業(yè)園區(qū)注入新的能量。

據(jù)悉，深圳市華盛昌科技實(shí)業(yè)股份有限公司是一家集專業(yè)自主設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)和銷售各類測(cè)量?jī)x器儀表于一體的國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)。華盛昌（惠州）科技實(shí)業(yè)有限公司系深圳市華盛昌科技實(shí)業(yè)股份有限公司全資子公司，主要從事數(shù)字萬(wàn)用表、數(shù)字鉗形表、電力測(cè)試器、紅外熱像儀、紅外測(cè)溫儀等各類多功能測(cè)量?jī)x器的研發(fā)生產(chǎn)和銷售，擬通過(guò)建設(shè)生產(chǎn)車間、研發(fā)中心，及其他生產(chǎn)研發(fā)配套工程，并引入大量先進(jìn)生產(chǎn)、檢測(cè)及研發(fā)設(shè)備，打造研發(fā)生產(chǎn)基地，完善產(chǎn)業(yè)鏈條。項(xiàng)目規(guī)劃用地面積約3.1萬(wàn)平方米，總建筑面積約11.7萬(wàn)平方米，總投資額約4億元，年產(chǎn)值約12億元。

近年來(lái)，仲愷聚焦高質(zhì)量發(fā)展，堅(jiān)持產(chǎn)業(yè)為基、項(xiàng)目為王，引進(jìn)了一大批優(yōu)秀產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目，截至目前，僅在中韓（惠州）產(chǎn)業(yè)園起步區(qū)，已引進(jìn)項(xiàng)目182宗（含供地和租賃/購(gòu)買廠房項(xiàng)目）。相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，仲愷高新區(qū)將一如既往做好“店小二”角色，持續(xù)在優(yōu)化營(yíng)商環(huán)境、加強(qiáng)政策支持保障等方面下功夫，讓政務(wù)服務(wù)更有速度，讓營(yíng)商環(huán)境更有溫度，為企業(yè)健康發(fā)展保駕護(hù)航。

【電容傳感器的原理與應(yīng)用】

電容傳感器的原理

電容式傳感器是以各種類型的電容器作為傳感元件，將被測(cè)物理量或機(jī)械量轉(zhuǎn)換成為電容量變化的一種轉(zhuǎn)換裝置，實(shí)際上就是一個(gè)具有可變參數(shù)的電容器。電容式傳感器廣泛用于位移、角度、振動(dòng)、速度、壓力、成分分析、介質(zhì)特性等方面的測(cè)量。最常用的是平行板型電容器或圓筒型電容器。

電容傳感器也常常被人們稱為電容式物位計(jì)，電容式物位計(jì)的電容檢測(cè)元件是根據(jù)圓筒形電容器原理進(jìn)行工作的，電容器由兩個(gè)絕緣的同軸圓柱極板內(nèi)電極和外電極組成，在兩筒之間充以介電常數(shù)為ε的電解質(zhì)時(shí)，兩圓筒間的電容量為：

式中L為兩筒相互重合部分的長(zhǎng)度；D為外筒電極的直徑；d為內(nèi)筒電極的直徑；e為中間介質(zhì)的電介常數(shù)。在實(shí)際測(cè)量中D、d、e是基本不變的，故測(cè)得C即可知道液位的高低，這也是電容式傳感器具有使用方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和靈敏度高，價(jià)格便宜等特點(diǎn)的原因之一。

電容式傳感器是以各種類型的電容器作為傳感元件，由于被測(cè)量變化將導(dǎo)致電容器電容量變化，通過(guò)測(cè)量電路，可把電容量的變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出。測(cè)知電信號(hào)的大小，可判斷被測(cè)量的大小。這就是電容式傳感器的基本工作原理。

電容式傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)

1、電容式傳感器的優(yōu)點(diǎn)

（1）溫度穩(wěn)定性好

傳感器的電容值一般與電極材料無(wú)關(guān)，僅取決于電極的幾何尺寸，且空氣等介質(zhì)損耗很小，因此只要從強(qiáng)度、溫度系數(shù)等機(jī)械特性考慮，合理選擇材料和幾何尺寸即可，其他因素（因本身發(fā)熱極?。┯绊懮跷?。而電阻式傳感器有電阻，供電后產(chǎn)生熱量；電感式傳感器存在銅損、渦流損耗等，引起本身發(fā)熱產(chǎn)生零漂。

（2）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適應(yīng)性強(qiáng)

電容式傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造。能在高低溫、強(qiáng)輻射及強(qiáng)磁場(chǎng)等各種惡劣的環(huán)境條件下工作，適應(yīng)能力強(qiáng)，尤其可以承受很大的溫度變化，在高壓力、高沖擊、過(guò)載等情況下都能正常工作，能測(cè)超高壓和低壓差，也能對(duì)帶磁工件進(jìn)行測(cè)量。此外傳感器可以做得體積很小，以便實(shí)現(xiàn)某些特殊要求的測(cè)量。

（3）靜電引力小

電容傳感器兩極板間存在著靜電場(chǎng)，因此極板上作用著靜電引力或靜電力矩。靜電引力的大小與極板間的工作電壓、介電常數(shù)、極間距離有關(guān)。一般說(shuō)來(lái)，這種靜電引力是很小的，因此只有對(duì)推動(dòng)力很小的彈性敏感元件，才須考慮因靜電引力造成的測(cè)量誤差。

（4）動(dòng)態(tài)響應(yīng)好

電容式傳感器由于極板間的靜電引力很小，（約幾個(gè)10-5N），需要的作用能量極小，又由于它的可動(dòng)部分可以做得很小很薄，即質(zhì)量很輕，因此其固有頻率很高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間短，能在幾MHz的頻率下工作，特別適合動(dòng)態(tài)測(cè)量。又由于其介質(zhì)損耗小可以用較高頻率供電，因此系統(tǒng)工作頻率高。它可用于測(cè)量高速變化的參數(shù)，如測(cè)量振動(dòng)、瞬時(shí)壓力等。

（5）可以實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量、具有平均效應(yīng)

當(dāng)被測(cè)件不能允許采用接觸測(cè)量的情況下，電容傳感器可以完成測(cè)量任務(wù)。當(dāng)采用非接觸測(cè)量時(shí)，電容式傳感器具有平均效應(yīng)，可以減小工件表面粗糙度等對(duì)測(cè)量的影響。

電容式傳感器除上述優(yōu)點(diǎn)之外，還因帶電極板間的靜電引力極小，因此所需輸入能量極小，所以特別適宜低能量輸入的測(cè)量，例如測(cè)量極低的壓力、力和很小的加速度、位移等，可以做得很靈敏，分辨力非常高，能感受0.001μm甚至更小的位移。

2、電容式傳感器的缺點(diǎn)

（1）輸出阻抗高，負(fù)載能力差

電容式傳感器的容量受其電極幾何尺寸等限制，一般為幾十到幾百pF，使傳感器的輸出阻抗很高，尤其當(dāng)采用音頻范圍內(nèi)的交流電源時(shí)，輸出阻抗高達(dá)106～108Ω。因此傳感器負(fù)載能力差，易受外界干擾影響而產(chǎn)生不穩(wěn)定現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)甚至無(wú)法工作，必須采取屏蔽措施，從而給設(shè)計(jì)和使用帶來(lái)不便。容抗大還要求傳感器絕緣部分的電阻值極高（幾十MΩ以上），否則絕緣部分將作為旁路電阻而影響傳感器的性能（如靈敏度降低），為此還要特別注意周圍環(huán)境如溫濕度、清潔度等對(duì)絕緣性能的影響。高頻供電雖然可降低傳感器輸出阻抗，但放大、傳輸遠(yuǎn)比低頻時(shí)復(fù)雜，且寄生電容影響加大，難以保證工作穩(wěn)定。

（2）寄生電容影響大

傳感器的初始電容量很小，而其引線電纜電容（l～2m導(dǎo)線可達(dá)800pF）、測(cè)量電路的雜散電容以及傳感器極板與其周圍導(dǎo)體構(gòu)成的電容等“寄生電容”卻較大，①降低了傳感器的靈敏度；②這些電容（如電纜電容）常常是隨機(jī)變化的，將使傳感器工作不穩(wěn)定，影響測(cè)量精度，其變化量甚至超過(guò)被測(cè)量引起的電容變化量，致使傳感器無(wú)法工作。因此對(duì)電纜選擇、安裝、接法有要求。

（3）輸出特性非線性

變極距型電容傳感器的輸出特性是非線性的，雖可采用差動(dòng)結(jié)構(gòu)來(lái)改善，但不可能完全消除。其他類型的電容傳感器只有忽略了電場(chǎng)的邊緣效應(yīng)時(shí)，輸出特性才呈線性。否則邊緣效應(yīng)所產(chǎn)生的附加電容量將與傳感器電容量直接疊加，使輸出特性非線性。

隨著材料、工藝、電子技術(shù)，特別是集成電路的高速發(fā)展，使電容式傳感器的優(yōu)點(diǎn)得到發(fā)揚(yáng)而缺點(diǎn)不斷得到克服。電容傳感器正逐漸成為一種高靈敏度、高精度，在動(dòng)態(tài)、低壓及一些特殊測(cè)量方面大有發(fā)展前途的傳感器。

電容傳感器應(yīng)用

電容傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耐高溫、耐輻射、分辨率高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性好等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于壓力、位移、加速度、厚度、振動(dòng)、液位等測(cè)量中。但在使用中要注意以下幾個(gè)方面對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響：①減小環(huán)境溫度、濕度變化（可能引起某些介質(zhì)的介電常數(shù)或極板的幾何尺寸、相對(duì)位置發(fā)生變化）；②減小邊緣效應(yīng)；③減少寄生電容；④使用屏蔽電極并接地（對(duì)敏感電極的電場(chǎng)起保護(hù)作用，與外電場(chǎng)隔離）；⑤注意漏電阻、激勵(lì)頻率和極板支架材料的絕緣性。

審核編輯 黃宇