差動式電容傳感器的結構和工作原理如下：

結構

差動式電容傳感器的基本結構通常由兩個平行板組成，中間夾著被測介質。其中一個平板位于傳感器的外殼上，作為參考平板，其位置固定不變；另一個平板與被測量接觸，作為測量平板，其位置會隨著被測量的變化而變化。參考平板和測量平板之間形成一個電容，其大小取決于兩個平板之間的距離和介質的介電常數。此外，差動式電容傳感器通常還包括一個鎖相放大器和一個相位調節器，用于檢測電容變化并將其轉化為電壓輸出。

工作原理

差動式電容傳感器的工作原理基于電容器的基本原理，即電容器的電容量與兩個導體板之間的距離、面積以及介電常數有關。當被測量（如位移、壓力等）發生變化時，測量平板與參考平板之間的距離會隨之變化，導致電容量的變化。由于差動式電容傳感器采用兩個電容器（即兩個平板對）的差動工作方式，當一個電容器的電容值增加時，另一個電容器的電容值會相應減少，或者相反。這種差動變化使得傳感器的輸出信號更加靈敏和準確。

具體來說，當目標物體進入電容腔內時，由于電磁耦合作用，電容會發生變化。這種變化通過電子元件的轉換，造成輸出電流的變化。鎖相放大器用于檢測這種電容變化，并將信號轉化為電壓輸出。相位調節器則用于調節相位，以確保鎖相放大器輸出的信號與輸入信號同步。這樣，即使在高噪聲環境下，也可以得到準確的測量結果。

由于差動式電容傳感器具有較大的響應速度、低電耗、精確寬帶等性能，且分辨率和頻率響應高、耐壓性和抗干擾性能好，因此被廣泛應用于機器人應用（如內部機器檢測、位移控制以及坐標定位等）、檢測儀器（如壓力開關、流量儀等）以及工業自動化、天平、航空航天等多個領域。