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作者：罗新淼;宋辉旭;石照耀;
单位：北京工业大学机械与能源工程学院;
摘要：在电容位移传感器设计中，传感器的结构参数对其特性的影响至关重要，为提高传感器的检测性能，对其结构参数开展优化研究。基于电容传感器，设计差动式带介质电容位移传感器模型，进行输出特性的理论推导，通过COMSOL软件对不同结构参数的电容模型进行仿真，研究极板直径、间隙、介质厚度等关键结构参数对电容相对输出（相对变化量）和线性度影响，并设计实验对理论模型和仿真结果进行验证。结果表明，对于差动式带介质电容位移传感器模型，定极板与动极板直径比值d_r为0.86和1.13时，其线性度出现两个极小值点；定极板与动极板之间直径越接近，电容相对输出越大。综合考量电容相对输出与线性度，可得出定极板与动极板直径比值d_r=0.86，介质厚度与极板间隙之比g_r=0.2为传感器设计的最优参数。
关键词：电容传感器;;结构特性;;相对变化量;;线性度
基金资助：国家自然科学基金（52227809）
