Mahtuvusliku anduri tööpõhimõte
Capacitive sensors are based on various types of capacitors as sensing elements, because the measured changes will lead to capacitor capacitance changes, through the measurement circuit, the capacitance changes can be converted into electrical signal output. Measure the size of electrical signal, can judge the measured size. That's how capacitive sensors work.
Mahtuvuslike andurite eelised
1, hea temperatuuristabiilsus
Mahtuvusanduri mahtuvusväärtus ei sõltu üldiselt elektroodi materjalist, mis soodustab madala temperatuurikoefitsiendiga materjalide valimist ja väga väikese kuumuse tõttu ei mõjuta see stabiilsust. Takistuse anduril on vase kadu, kergesti soojendatav nulltriiv.
2. Lihtne struktuur
Mahtuvuslikud andurid on ehituselt lihtsad, kergesti valmistatavad ja tagavad suure täpsuse ning neid saab muuta väga väikeseks, et saavutada mõningaid erimõõtmisi; Võib töötada kõrgel temperatuuril, tugeva kiirguse ja tugeva magnetväljaga ning muus karmis keskkonnas, talub suuri temperatuurimuutusi, talub kõrget rõhku, tugevat lööki, ülekoormust jne. Saab mõõta kõrge temperatuuri ja madala rõhu erinevust, samuti saab mõõta magnetilist tööd.
3. Hea dünaamiline reaktsioon
Mahtuvuslikud andurid, mis on tingitud elektrostaatilisest külgetõmbest laetud plaadi vahel on väike (umbes mitu 10 (5) N), energia rolli ja selle liikuva osa tõttu saab teha väga väikest on väga õhuke, kvaliteet on väga kerge, nii et selle loomupärane sagedus on väga kõrge, dünaamiline reaktsiooniaeg on lühike, võib töötada mõne MHz sagedusel, eriti sobiv dünaamilise mõõtmise jaoks. Ja kuna selle keskmine kadu on väike, saab kasutada kõrgema sagedusega toiteallikat, seega on süsteemi töösagedus kõrge. Seda saab kasutada suure kiirusega varieeruvate parameetrite mõõtmiseks.
4, kontaktivaba mõõtmine ja kõrge tundlikkus
Kontaktivaba pöörleva võlli vibratsiooni või ekstsentrilisuse mõõtmine, väikeste kuullaagrite radiaalne kliirens jne. Kui kasutatakse mitte-kontaktimõõtmist, on mahtuvuslikul anduril keskmine mõju ja see võib vähendada tooriku pinna mõju karedus mõõtmisel.
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.
Mahtuvuslike andurite puudused
1, kõrge väljundtakistus, halb kandevõime.
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. Parasiitmahtuvusel on suur mõju.
Mahtuvusliku anduri esialgne mahtuvus on väga väike, kuid andurit ja elektroonikaahelat ühendava juhtme mahtuvus, elektroonikaahela hajuv mahtuvus ning kondensaatorplaadi ja ümbritseva juhi mahtuvus ning muu parasiitmahtuvus on suur . Parasiitmahtuvuse olemasolu mitte ainult ei vähenda mõõtmise tundlikkust, vaid põhjustab ka mittelineaarset väljundit. Kuna parasiitmahtuvus on juhuslik. Seetõttu on andur ebastabiilses tööolekus. Mõjutab mõõtmise täpsust.