Princip rada kapacitivnog senzora
Kapacitivni senzori se temelje na različitim vrstama kondenzatora kao senzorskih elemenata, jer će izmjerene promjene dovesti do promjena kapacitivnosti kondenzatora, kroz mjerni krug, promjene kapacitivnosti mogu se pretvoriti u izlazni električni signal. Izmjerite veličinu električnog signala, može procijeniti izmjerenu veličinu. Tako rade kapacitivni senzori.
Prednosti kapacitivnih senzora
1, dobra temperaturna stabilnost
Vrijednost kapacitivnosti kapacitivnog senzora općenito je neovisna o materijalu elektrode, što pogoduje odabiru materijala s niskim temperaturnim koeficijentom, a zbog vrlo male topline malo utječe na stabilnost. Senzor otpora ima gubitak bakra, lako se grije nula drift.
2. Jednostavna struktura
Kapacitivni senzori su jednostavne strukture, jednostavni za proizvodnju i osiguravaju visoku točnost, a mogu se napraviti vrlo malim kako bi se postigla neka posebna mjerenja; Može raditi na visokoj temperaturi, jakom zračenju i jakom magnetskom polju i drugim teškim uvjetima, može izdržati velike promjene temperature, izdržati visoki tlak, veliki udar, preopterećenje, itd. Može mjeriti razliku između visoke temperature i niskog tlaka, također može mjeriti magnetski raditi.
3. Dobar dinamički odziv
Kapacitivni senzori zbog elektrostatičkog privlačenja između nabijene ploče su male (oko nekoliko 10 (5) N), na ulogu energije, a zbog svog pomičnog dijela mogu se napraviti vrlo male, vrlo su tanke, kvaliteta vrlo lagane, tako da je njegova inherentna frekvencija vrlo visoka, dinamičko vrijeme odziva je kratko, može raditi pod frekvencijom od nekoliko MHZ, posebno pogodno za dinamičko mjerenje. A budući da je njegov srednji gubitak mali, može koristiti napajanje veće frekvencije, tako da je radna frekvencija sustava visoka. Može se koristiti za mjerenje parametara s velikom brzinom.
4, bez-beskontaktno mjerenje i visoka osjetljivost
Be-beskontaktno mjerenje vibracija ili ekscentriciteta rotirajuće osovine, radijalnog zazora malih kugličnih ležajeva itd. Kada se koristi bez-beskontaktno mjerenje, kapacitivni senzor ima prosječan učinak i može smanjiti utjecaj površine obratka hrapavost pri mjerenju.
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.
Nedostaci kapacitivnih senzora
1, visoka izlazna impedancija, slab kapacitet opterećenja.
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. Parazitska kapacitivnost ima veliki utjecaj.
Početni kapacitet kapacitivnog senzora je vrlo mali, ali je kapacitet vodećih kabela koji povezuje senzor i elektronički krug, lutajući kapacitet elektroničkog kruga i kapacitet ploče kondenzatora i okolnog vodiča i drugi parazitski kapacitet veliki . Postojanje parazitske kapacitivnosti ne samo da smanjuje osjetljivost mjerenja, već također uzrokuje nelinearni izlaz. Budući da je parazitski kapacitet nasumičan. Stoga je senzor u nestabilnom radnom stanju. Utječe na točnost mjerenja.