Princip práce kapacitního senzoru
Kapacitní senzory jsou založeny na různých typech kondenzátorů jako snímacích prvků, protože naměřené změny povedou ke změnám kapacity kondenzátoru, prostřednictvím měřicího obvodu mohou být změny kapacity převedeny na výstup elektrického signálu. Změřte velikost elektrického signálu, můžete posoudit měřenou velikost. Tak fungují kapacitní senzory.
Výhody kapacitních senzorů
1, dobrá teplotní stabilita
Hodnota kapacity kapacitního senzoru je obecně nezávislá na materiálu elektrody, což přispívá k výběru materiálů s nízkým teplotním koeficientem a vzhledem k velmi malému teplu má malý vliv na stabilitu. Odporový senzor má ztrátu mědi, snadno se zahřívá nulový drift.
2. Jednoduchá struktura
Kapacitní senzory mají jednoduchou strukturu, snadno se vyrábějí a zajišťují vysokou přesnost a mohou být vyrobeny velmi malé, aby bylo dosaženo některých speciálních měření; Může pracovat při vysokých teplotách, silném záření a silném magnetickém poli a jiném drsném prostředí, vydrží velké změny teploty, vydrží vysoký tlak, vysoký náraz, přetížení atd. Může měřit rozdíl mezi vysokou teplotou a nízkým tlakem, může také měřit magnetickou práci.
3. Dobrá dynamická odezva
Kapacitní senzory díky elektrostatické přitažlivosti mezi nabitou deskou jsou malé (asi několik 10 ^ (5) N), na roli energie, a protože jeho pohyblivá část může být provedena velmi malá je velmi tenká, kvalita je velmi lehká, takže její vlastní frekvence je velmi vysoká, doba dynamické odezvy je krátká, může pracovat pod několika MHZ frekvence, zvláště vhodné pro dynamické měření. A protože jeho střední ztráta je malá, může použít vyšší frekvenční napájení, takže pracovní frekvence systému je vysoká. Lze jej použít k měření parametrů s vysokorychlostními variacemi.
4, bezkontaktní měření a vysoká citlivost
Bezkontaktní měření vibrací nebo excentricity rotujícího hřídele, radiální vůle malých kuličkových ložisek atd. Při použití bezkontaktního měření má kapacitní snímač průměrný účinek a může snížit vliv drsnosti povrchu obrobku na měření.
Kapacitní senzor kromě výše uvedených výhod, ale také proto, že elektrostatická přitažlivost mezi nabitou deskou je velmi malá, požadovaná vstupní síla a vstupní energie je velmi malá, takže může měřit velmi nízký tlak, sílu a velmi malé zrychlení, posunutí atd., Může dělat velmi citlivé, vysoké rozlišení, může cítit 0,01 μm nebo dokonce menší posun. Vzhledem k malé ztrátě vzduchu a dalších médií je nulový zbytek generovaný diferenciální konstrukcí a připojený k typu mostu velmi malý, takže obvod může provádět vysoké zvětšení, takže přístroj má vysokou citlivost.
Nevýhody kapacitních senzorů
1, vysoká výstupní impedance, špatná nosnost.
Bez ohledu na to, jaký typ kapacitního senzoru, omezený geometrickou velikostí desky elektrody, je jeho kapacita velmi malá, obecně desítky až stovky kožních metod (pF), takže výstupní impedance kapacitního senzoru je velmi vysoká, až ~ ω. Vzhledem k vysoké výstupní impedanci je výstupní výkon malý, nosnost je špatná, zranitelná vnějším rušením a nestabilním jevem a dokonce nemůže vážně fungovat.
2. Parazitická kapacita má velký vliv.
Počáteční kapacita kapacitního senzoru je velmi malá, ale kapacita kabelu spojujícího snímač a elektronický obvod, zbloudilá kapacita elektronického obvodu a kapacita desky kondenzátoru a okolního vodiče a další parazitní kapacity jsou velké. Existence parazitické kapacity nejen snižuje citlivost měření, ale také způsobuje nelineární výstup. Protože parazitická kapacita je náhodná. Proto je senzor v nestabilním pracovním stavu. Ovlivňuje přesnost měření.