Теоретические положения
Принцип работы емкостных датчиков основан на свойстве конденсатора изменять емкость с изменением геометрических размеров или относительной диэлектрической проницаемости. При помощи емкостных датчиков можно измерить геометрические размеры, влажность изоляционных материалов, состав изоляционного материала и т. п. Как известно, емкость плоского конденсатора (пф) C==0,088
где s-действующая площадь пластин (обкладок), составляющих конденсатор, см2; d - толщина диэлектрика (или зазора), см. Из формулы (1) видно, что емкость может изменяться в зависимости от трех величин —
где В формуле (2) знак «+» соответствует уменьшению емкости, а «-» - увеличению. Чувствительность емкостного датчика Sд равна отношению относительного приращения (изменения) емкости к приращению линейного размера SД =
На рис. 1, б показана зависимость относительного изменения емкости В случае уменьшения зазора (
В случае увеличения зазора (d+ На рис. 1, в показана конструктивная схема дифференциального датчика. Применение его позволяет уменьшить действие механической силы и увеличить чувствительность мостовой схемы. Конструкция дифференциального датчика состоит из подвижной пластины 1, расположенной между двумя неподвижными пластинами 2 и 3. Подвижная пластина закреплена с двух сторон на упругих подвесках 4 и 4' с малой жесткостью и может перемещаться вверх или вниз под действием измеряемого усилия Р. Во избежание утечки зарядов обе пластинки (2 и 3) тщательно изолированы от корпуса изолирующими прокладками 5 и 5'. При перемещении подвижной пластины емкости верхней и нижней частей датчика получают приращение с разными знаками, например C1 = C- На рис.2, а показан датчик для измерения линейных перемещений, в котором входная величина х преобразуется за счет изменения площади пластин. Здесь b, h, и d - соответственно ширина, высота обкладки и расстояние между обкладками. Используя обозначения, принятые на рис. 1, а, находим абсолютное значение емкости:
Обычно для увеличения чувствительности датчика применяют многопластинчатые конденсаторы, в этом случае емкость (пф} С = 0,088 где s — рабочая площадь пластины, см2; n— общее число пластин; d - расстояние между пластинами, см.
Читайте также: C - Мазхабы «итикади» (теоретические направления) Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|