Arbetsprincip för kapacitiv sensor
Kapacitiva sensorer är baserade på olika typer av kondensatorer som avkänningselement, eftersom de uppmätta förändringarna leder till kondensatorkondensatorförändringar, genom mätkretsen kan kapacitansändringarna omvandlas till elektrisk signalutgång. Mät storleken på elektrisk signal, kan bedöma den uppmätta storleken. Det är så kapacitiva sensorer fungerar.
Fördelar med kapacitiva sensorer
1, god temperaturstabilitet
Kapacitansvärdet hos den kapacitiva sensorn är i allmänhet oberoende av elektrodmaterialet, vilket bidrar till valet av material med låg temperaturkoefficient och på grund av dess mycket lilla värme, liten påverkan på stabiliteten. Motståndssensorn har kopparförlust, lätt att värma noll drift.
2. Enkel struktur
Kapacitiva sensorer är enkla i struktur, lätta att tillverka och säkerställer hög noggrannhet och kan göras mycket små för att uppnå vissa speciella mätningar; Kan arbeta i hög temperatur, stark strålning och starkt magnetfält och annan hård miljö, tål stora temperaturförändringar, tål högt tryck, hög påverkan, överbelastning etc. Kan mäta skillnaden mellan hög temperatur och lågt tryck, kan också mäta det magnetiska arbetet.
3. Bra dynamisk respons
Kapacitiva sensorer på grund av den elektrostatiska attraktionen mellan den laddade plattan är liten (ca 10 ^ (5) N), till energins roll, och på grund av dess rörliga del kan göras mycket liten är mycket tunn, kvaliteten är mycket lätt, så dess inneboende frekvens är mycket hög, den dynamiska responstiden är kort, kan fungera under några MHZ-frekvens, särskilt lämplig för den dynamiska mätningen. Och eftersom dess medelförlust är liten kan använda högre frekvens strömförsörjning, så systemets arbetsfrekvens är hög. Den kan användas för att mäta parametrar med hög hastighetsvariation.
4, beröringsfri mätning och hög känslighet
Beröringsfri mätning av vibrationer eller excentricitet hos roterande axel, radiellt avstånd från små kullager etc. När beröringsfri mätning används har kapacitiv sensor genomsnittlig effekt och kan minska arbetsstyckets ytjämnhet på mätningen.
Kapacitanssensorn utöver fördelarna med ovanstående, men också på grund av den elektrostatiska attraktionen mellan den laddade plattan är mycket liten, den nödvändiga ingångskraften och ingångsenergin är mycket liten, så den kan mäta mycket lågt tryck, kraft och mycket liten acceleration, förskjutning etc., kan göra mycket känslig, hög upplösning, kan känna av 0,01μm eller ännu mindre deplacement. På grund av den lilla förlusten av luft och andra medier är nollrestern som genereras av differentialstrukturen och ansluten till brotypen mycket liten, så kretsen får utföra hög förstoring, så att instrumentet har en hög känslighet.
Nackdelar med kapacitiva sensorer
1, hög uteffektimpedans, dålig lastkapacitet.
Oavsett vilken typ av kapacitiv sensor, begränsad av elektrodplattans geometriska storlek, är dess kapacitans mycket liten, i allmänhet dussintals till hundratals hudmetod (pF), så att uteffekten för den kapacitiva sensorn är mycket hög, upp till ~ ω. På grund av den höga uteffektimpedansen är uteffekten liten, lastkapaciteten är dålig, sårbar för yttre störningar och instabila fenomen och kan inte ens fungera seriöst.
2. Parasitisk kapacitans har stort inflytande.
Den kapacitansen hos den kapacitiva sensorn är mycket liten, men kondensacitansen hos den ledande kabeln som förbinder sensorn och den elektroniska kretsen, den elektroniska kretsens herrelösa kapacitans och kondensatorplattans kapacitans och den omgivande ledaren och annan parasitisk kondensacitans är stor. Förekomsten av parasitisk kapacitans minskar inte bara mätningens känslighet, men orsakar också icke-linjär produktion. Eftersom den parasitiska kapacitansen är slumpmässig. Därför är sensorn i instabilt arbetstillstånd. Påverka mätnoggrannheten.