电容式传感器工作原理
电容式传感器分单电容式和差分电容式二种。如图1所示。 
图1 单电容式和差分电容式传感器
(a) 单电容传感器
(b) 差分电容传感器
图1(a)为两平行板组成的电容器，图1(b)为两平行板中间插入极板组成的差分电容传感。对图1(a)而言，当忽略电容器的边界效应时：
电容器的电容量为： 
式中A为电容器的极板面积，d为极板的距离，er、e0为介电常数。
电容传感器中的变间隙式电容传感器的C-d特性如图2所示。 
图2 变间隙式电容传感器的C-d特性曲线图
单电容传感器的一个极板固定，称为静极板，另一极板与被测物体连接为动极板。差分电容传感器的上下极板均固定，称为静极板，中间极板为动极板。当被测物体移动时动极板跟随移动，就改变了极板间的电容量C，可知C-d特性是一条曲线： 
当d0减小Dd时，且Δd< d0
(1)
由(1)式可得： 
( 2 )
当Dd/d0<<1时，得到进似的线性关系； 
电容传感器的灵敏度： 
(3)
如果考虑到(2)式中的线性项和非线性项： 
；
电容传感器的相对非线性误差： 
(4)
从(3)式可以看出，要提高灵敏度，应减小电容起始间隙d0 ，但d0的减小受到电容器击穿电压的限制，不仅加工精度要求高，电容传感器的相对非线性误差增加。
为提高传感器的灵敏度K，提高精度、减小非线性误差&，电容传感器大都采用差动式结构。在差分电容传感器中，当动极板的移动距离为Dd时，电容C1的间隙d1变为d0-Dd，电容C2的间隙d2变为d0 Dd。
