Kapasitif sensörün çalışma prensibi
Kapasitif sensörler, algılama elemanları olarak çeşitli kapasitör tiplerine dayanmaktadır, çünkü ölçülen değişiklikler kapasitör kapasitans değişikliklerine yol açacaktır, ölçüm devresi aracılığıyla kapasitans değişiklikleri elektrik sinyali çıkışına dönüştürülebilir. Elektrik sinyalinin boyutunu ölçün, ölçülen boyutu yargılayabilir. Kapasitif sensörler böyle çalışır.
Kapasitif sensörlerin avantajları
1, iyi sıcaklık kararlılığı
Kapasitif sensörün kapasitans değeri, genellikle düşük sıcaklık katsayısına sahip malzemelerin seçilmesine elverişli olan elektrot malzemesinden bağımsızdır ve çok küçük ısısı nedeniyle stabilite üzerinde çok az etkisi vardır. Direnç sensörü bakır kaybına sahiptir, ısıtması kolay sıfır kayması.
2. Basit yapı
Kapasitif sensörler yapı olarak basittir, üretimi kolaydır ve yüksek doğruluk sağlar ve bazı özel ölçümler elde etmek için çok küçük yapılabilir; Yüksek sıcaklık, güçlü radyasyon ve güçlü manyetik alan ve diğer zorlu ortamlarda çalışabilir, büyük sıcaklık değişimlerine dayanabilir, yüksek basınca, yüksek darbeye, aşırı yüke vb. dayanabilir. Yüksek sıcaklık ve düşük basınç arasındaki farkı ölçebilir, ayrıca manyetikliği ölçebilir İş.
3. İyi dinamik tepki
Yüklü plaka arasındaki elektrostatik çekim nedeniyle kapasitif sensörler küçüktür (yaklaşık birkaç 10 (5) N), enerji rolüne sahiptir ve hareketli parçası nedeniyle yapılabilir çok küçük çok incedir, kalitesi çok hafiftir, bu nedenle doğal frekansı çok yüksektir, dinamik yanıt süresi kısadır, özellikle dinamik ölçüm için uygun olan birkaç MHZ frekansında çalışabilir. Ve orta kaybı küçük olduğu için daha yüksek frekanslı güç kaynağı kullanabilir, bu nedenle sistem çalışma frekansı yüksektir. Yüksek hız değişimli parametreleri ölçmek için kullanılabilir.
4,-temassız ölçüm ve yüksek hassasiyet
Dönen şaftın titreşiminin veya eksantrikliğinin -temassız ölçümü, küçük bilyalı rulmanların radyal boşluğu vb. Temassız ölçüm kullanıldığında, kapasitif sensör ortalama etkiye sahiptir ve iş parçası yüzeyinin etkisini azaltabilir ölçümde pürüzlülük.
Capacitance sensor in addition to the advantages of the above, but also because of the electrostatic attraction between the charged plate is very small, the required input force and input energy is very small, so it can measure very low pressure, force and very small acceleration, displacement, etc., can do very sensitive, high resolution, can sense 0.01μm or even smaller displacement. Due to the small loss of air and other media, the zero residual generated by the differential structure and connected to the bridge type is very small, so the circuit is allowed to carry out high magnification, so that the instrument has a high sensitivity.
Kapasitif sensörlerin dezavantajları
1, yüksek çıkış empedansı, zayıf yük kapasitesi.
No matter what type of capacitive sensor, limited by the geometric size of the electrode plate, its capacitance is very small, generally dozens to hundreds of skin method (pF), so that the output impedance of the capacitive sensor is very high, up to ω. Due to the high output impedance, the output power is small, the load capacity is poor, vulnerable to external interference and unstable phenomenon, and even can not work seriously.
2. Parazitik kapasitansın büyük etkisi vardır.
Kapasitif sensörün ilk kapasitansı çok küçüktür, ancak sensörü ve elektronik devreyi bağlayan kurşun kablonun kapasitansı, elektronik devrenin kaçak kapasitansı ve kapasitör plakasının ve çevreleyen iletkenin kapasitansı ve diğer parazitik kapasitans büyüktür. . Parazitik kapasitansın varlığı sadece ölçümün hassasiyetini azaltmakla kalmaz, aynı zamanda doğrusal olmayan çıktıya da neden olur. Çünkü parazitik kapasitans rastgeledir. Bu nedenle, sensör kararsız bir çalışma durumundadır. Ölçüm doğruluğunu etkiler.