Разделы

Авто
Бизнес
Болезни
Дом
Защита
Здоровье
Интернет
Компьютеры
Медицина
Науки
Обучение
Общество
Питание
Политика
Производство
Промышленность
Спорт
Техника
Экономика

Емкостные датчики.

Емкостные датчики относятся к датчикам параметрического типа, в которых изменение контролируемой величины вызывает изменение емкостного сопротивления датчика.

Известно, что емкость конденсатора определяется по формуле :

где : e - диэлектрическая проницаемость среды между обкладками:

e=e0 /er

где : e0 = 8,85×10-12 Ф/ м - абсолютная диэлектрическая проницаемость

вакуума;

er - относительная диэлектрическая проницаемость между обклад-

ками (для воздуха er = 1 и , следовательно, e = e0) ;

S - площадь перекрытия обеих пластин, см2 ;

d - зазор между пластинами, мм .

 

Изменение емкости можно достигнуть путем изменения значения одной из величин : e, S или d, т . е . каждая величина может быть входной, при этом остальные параметры должны оставаться постоянными.

При помощи емкостных датчиков измеряют геометрические размеры изделий, влажность материалов и определяют состав.

Преимущества емкостных датчиков:

высокая чувствительность (применяются для измерения быстропеременных параметров, давления, вибрации, ускорения, уровня жидкости и т.д.).

малый вес и габариты;

небольшая величина силы взаимодействия между пластинами, обусловленная электрическим полем;

простота приспособления формы конденсатора к различным задачам, что позволяет с помощью одной измерительной схемы производить различные измерения неэлектрических величин.

Недостатки емкостных датчиков:

необходимость усиления снимаемого сигнала (наличие усилителя напряжения на выходе ) ;

необходимость тщательной экранировки датчика от влияния паразитных емкостей и посторонних электрических полей.

необходимость применения источника напряжения повышенной частоты f > 1 кГц.

На низких частотах реактивное сопротивление датчика велико, например, если емкостной датчик, емкостью от 100 до 200 пФ, включить в сеть с f = 50 Гц, то его емкостное сопротивление :

Ом

Ом

 

Полученные величины соизмеримы с сопротивлением изоляции. Для уменьшения емкостного сопротивления необходимо увеличить емкость конденсатора и частоту источника питания.

При измерениях различных неэлектрических величин могут возникнуть погрешности, вызванные влиянием температуры и влажности. Обычно эти погрешности сводятся к минимуму путем выбора измерительной схемы.

При выборе конструкции датчика необходимо учитывать минимальное расстояние между пластинами во избежание электрического пробоя конденсатора. Минимальное расстояние воздушного промежутка принимают равным порядка 30 мкм.

Дата публикации:2014-01-23

Просмотров:366

Вернуться в оглавление:

Комментария пока нет...


Имя* (по-русски):
Почта* (e-mail):Не публикуется
Ответить (до 1000 символов):







 

2012-2018 lekcion.ru. За поставленную ссылку спасибо.