将机械位移量转换为电容量变化的传感器称为电容式机械位移传感器。变极距式电容传感器可进行线位移的测量，变面积式电容传感器可进行角位移的测量。

变极距式电容传感器自动控制轧制板材厚度的工作原理，如图7-4 所示。在被轧制板材的上、下两侧各置一块面积相等、与板材距离相等的金属极板，极板与板材形成两个电容器C1、C2。两块极板连接为一个电极，板材为另一个电极，则总电容为两个电容器并联，Cx=C1+C2。总电容Cx和调节电容C0、变压器二次绕组L1、L2构成交流电桥。音频信号发生器提供的音频信号从变压器一次绕组输入，经变压器耦合到二次绕组，作为交流电桥的输入信号Uin。电桥输出信号为

图7-4　变极距式电容传感器自动控制轧制板材厚度的工作原理

式中，Zx为Cx与电阻R 的并联阻抗，Z0为C0与电阻R 的并联阻抗。(www.daowen.com)

当轧制板材的厚度为要求值时，Zx/Z0=L2/L1，交流电桥平衡，无输出信号。

当被轧制板材的厚度相对于要求值发生变化时，Cx发生变化。若Cx增大，则表明板材厚度变厚；若Cx减小，则表明板材变薄。Cx变化，则Zx变化，电桥失去平衡，输出和Cx变化成比例的信号。该信号经耦合电容C 耦合输出，由运算放大器放大，经整流和滤波，成为直流信号，再经差动放大器放大后，由显示器显示变化的板材厚度。

同时，通过反馈回路将该直流信号送到压力调节设备，调节轧辊与板材间的距离，使轧制的板材厚度朝要求值变化，保持在要求值的允许误差范围之内。

变极距式电容传感器的特性曲线，如图7-5 所示。

图7-5　变极距式电容传感器的特性曲线