電容式加速度傳感器是將被測的非電量的變化轉(zhuǎn)換為電容量變化的一種傳感器，它不僅能測量荷重、位移、振動、角度、加速度等機(jī)械量，還能測量液面、料面、成分含量等熱工參量。這種傳感器具有高阻抗、小功率、動態(tài)范圍大、動態(tài)響應(yīng)較快、幾乎沒有零漂、結(jié)構(gòu)簡單和適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。因此，電容傳感器在自動檢測技術(shù)中占有很重要的地位，并得到廣泛的應(yīng)用。但它在使用過程中也存在一些問題：
 

　　靈敏度的問題：由兩平行板組成的一個電容器，若忽略其邊緣效應(yīng)，其電容量可用下式表示：
 

　　式中，S為極板相互遮蓋面積，單位為m2;d為兩平行板間的距離，單位為m;ε為極板間介質(zhì)的介電常數(shù);εr極板間介質(zhì)的相對介電常數(shù);ε0真空的介電常數(shù)。從上式可以看出，當(dāng)d小時可使電容量增大，而使靈敏度增加，但d過小容易引起電容器擊穿，一般我們可以采取在極板間放置云母來改善，此時電容C為兩電容串聯(lián)，可寫成：
 

　　式中，ε1云母片的介電常數(shù);ε2空氣的介電常數(shù);d0為氣隙寬度;d為兩極板間的距離。云母的介電常數(shù)為空氣的7倍，云母的擊穿電壓不少于103kv/mm，空氣的擊穿電壓僅為3kv/mm。厚度僅為0.01mm的云母片，它的擊穿電壓也不小于10kv/mm，因此有了云母片，極板之間的距離可大大減小，還能使電容式加速度傳感器輸出特性的線性得到改善。提高靈敏度除了采用加云母片的方法外，還可以采取以下措施：
 

　　1、提高電源頻率;
 

　　2、減小極板厚度可削弱邊緣效應(yīng)。
 

　　電容式加速度傳感器中一些量的變化范圍在變極間距離的電容傳感器中，由于減小極間距離可以提高靈敏度，多用來測量微米級的位移，一般極板間距離不超過1mm，最大位移量應(yīng)限制在間距的 1/10范圍內(nèi);在變極板工作面積的傳感器中，可以測量厘米級的位移。在電容傳感器中，正確選擇電容的大小是很重要的。合理的設(shè)計(jì)既可以使傳感器滿足測量范圍的要求，又可以提高靈敏度，減小非線性誤差。
 

　　一般其電容的變化在103PF～104PF范圍內(nèi)，相對值ΔC/C的變化則在10-6～1范圍內(nèi)。電容元件輸出阻抗一般在108Ω～106Ω，該數(shù)值還與所采用的交流電源頻率有關(guān)。為了減小絕緣電阻的影響和提高靈敏度，電源頻率一般采用在50kHz以上，但是采用高頻電源使信號放大、傳輸?shù)葐栴}比低頻時復(fù)雜的多。