Принцип работы емкостного датчика
Емкостные датчики основаны на различных типах конденсаторов в качестве чувствительных элементов, поскольку измеренные изменения приведут к изменениям емкости конденсатора, через схему измерения изменения емкости могут быть преобразованы в выходной электрический сигнал. Измерить размер электрического сигнала, можно судить о измеряемом размере. Вот как работают емкостные датчики.
Преимущества емкостных датчиков
1, хорошая температурная стабильность
Значение емкости емкостного датчика, как правило, не зависит от материала электрода, что способствует выбору материалов с низким температурным коэффициентом, а из-за его очень малой теплоты мало влияет на стабильность. Датчик сопротивления имеет потери меди, легко нагревается нулевой дрейф.
2. Простая структура
Емкостные датчики просты по структуре, просты в изготовлении и обеспечивают высокую точность, и могут быть сделаны очень маленькими для достижения некоторых специальных измерений; Может работать в условиях высокой температуры, сильного излучения и сильного магнитного поля и других суровых условий, может выдерживать большие изменения температуры, выдерживать высокое давление, высокий удар, перегрузку и т. Д. Может измерять разницу между высокой температурой и низким давлением, также может измерять магнитную работу.
3. Хорошая динамическая реакция
Емкостные датчики за счет электростатического притяжения между заряженными пластинами невелики (около нескольких 10^(5) Н), до роли энергии, а из-за ее движущейся части можно сделать очень маленькую, очень тонкую, качество очень легкое, поэтому присущая ей частота очень высокая, динамическое время отклика короткое, может работать под несколько частот МГц, особенно подходит для динамического измерения. А поскольку его средние потери невелики, можно использовать более высокочастотный источник питания, поэтому рабочая частота системы высокая. Его можно использовать для измерения параметров с высокой скоростью изменения.
4, бесконтактное измерение и высокая чувствительность
Бесконтактное измерение вибрации или эксцентриситета вращающегося вала, радиального зазора малых шарикоподшипников и т.д. При бесконтактном измерении емкостный датчик имеет средний эффект и может уменьшить влияние шероховатости поверхности заготовки на измерение.
Емкостный датчик в дополнение к преимуществам вышеперечисленного, но также из-за электростатического притяжения между заряженной пластиной очень мал, требуемая входная сила и входная энергия очень малы, поэтому он может измерять очень низкое давление, силу и очень малое ускорение, смещение и т. Д., Может делать очень чувствительное, высокое разрешение, может ощущать 0,01 мкм или даже меньшее смещение. Из-за небольших потерь воздуха и других сред нулевой остаток, генерируемый дифференциальной конструкцией и соединенный с мостом типа, очень мал, поэтому в схеме допускается осуществление большого увеличения, благодаря чему прибор обладает высокой чувствительностью.
Недостатки емкостных датчиков
1, высокое выходное сопротивление, плохая грузоподъемность.
Независимо от того, какой тип емкостного датчика ограничен геометрическим размером электродной пластины, его емкость очень мала, как правило, от десятков до сотен методом кожи (pF), так что выходное сопротивление емкостного датчика очень высокое, вплоть до ~ ω. Из-за высокого выходного импеданса выходная мощность невелика, грузоподъемность плохая, уязвима к внешним помехам и нестабильным явлениям, и даже не может работать серьезно.
2. Большое влияние оказывает паразитарная емкость.
Начальная емкость емкостного датчика очень мала, но емкость ведущего кабеля, соединяющего датчик и электронную схему, блуждающая емкость электронной схемы и емкость пластины конденсатора и окружающего проводника и другой паразитной емкости велика. Наличие паразитной емкости не только снижает чувствительность измерения, но и вызывает нелинейный выход. Потому что паразитная емкость случайна. Поэтому датчик находится в нестабильном рабочем состоянии. Влияют на точность измерений.