电容传感器的现有缺陷及检测

电容式水位传感器是依据电容原理而制作，以耐高温耐腐蚀的聚四氟乙烯绝缘导线作为感应体，水作为电容的介质淹没感应导线越高，产生的电容量就越大，且能随着水位升降呈线性变化，控制系统通过检测电容量的大小变化来计取太阳能热水器储水箱里的水位，具有结构合理、动态范围大、分辨率高（水位显示可分成100档甚至是1000档），无密封防水要求、不受水质水垢影响、无使用寿命周期等优点。    

但是，电容式传感器在太阳能热水器的实际应用中，由于太阳能热水器储水箱的内胆直径通常只有30—36公分，可获取的电容变化量往往仅有几十个或100来个皮法的大小，属于微弱电容的检测，若想有较高的显控精度，其测量值的准确性与稳定性显得优为重要。然而，电容式传感器恰恰在这方面存在严重缺陷：它的工作原理是需要根据被测量程对零水位点和满水位点的电容量进行预先设定，但在使用过程中随着温度、湿度、以及元器件的性能等因素的变化会产生寄生电容，而且是随机性的,其寄生电容甚至可以超过被测电容的变化量；

当发生此种现象后，尽管被测电容的变化量与水位变化的对应关系不会改变，可是由于预定的测量常数与实际电容量已不一致，控制系统所计取的水位与实际水位会有很大的误差，从而频频发生误控或失控事故，导致电容式传感器在太阳能热水器上没有实际使用价值，这也是电容式传感器迟迟未能大批量上市的主要原因。

电源掉电的现象。在实际测试中，可能会出现间歇性的断电的情况，这可能是接触不好或者其他原因，因此我们需要从软件和硬件的设计中给单片机争取时间来保存数据和处理这种情况，因为如果断电时没有保存，可能出现上电后的无法恢复的问题。在某个一般电源分电图，当电源跌落的时候，我们一般还是以通常的5ms作为检测电源的周期，当我们检测到电源低的时候，马上切换到2ms的检测时间，如果后两次继续检测到低电压的时候，我们就要采取关闭负载的方式来降低电流，并且把MCU的高工作频率降低，然后保存数据。

可变电容器的检测。

A 用手轻轻旋动转轴，应感觉十分平滑，不应感觉有时松时紧甚至有卡滞现象。将载轴向前、后、上、下、左、右等各个方向推动时，转轴不应有松动的现象。

B 用一只手旋动转轴，另一只手轻摸动片组的外缘，不应感觉有任何松脱现象。转轴与动片之间接触不良的可变电容器，是不能再继续使用的。

C 将万用表置于R×10k挡，一只手将两个表笔分别接可变电容器的动片和定片的引出端，另一只手将转轴缓缓旋动几个来回，万用表指针都应在无穷大位置不动。在旋动转轴的过程中，如果指针有时指向零，说明动片和定片之间存在短路点；如果碰到某一角度，万用表读数不为无穷大而是出现一定阻值，说明可变电容器动片与定片之间存在漏电现象。