Sensor Capacitive: çerxa û prensîpa operasyonê. sensors Capacitive: application

pîşesaziya Modern, û rojane çalakiyên mirovan mirovan jî, ev ne gengaz e ku mirov lê bifikire, bêyî ku hemû cûre amûrên elektronîk. Wan ji me re bi her awayî alîkarî, û hinek jî bi aktîvîteyên operasyonên ji bo pêkanîna bêyî ji wan re serkeftinê ne. Ji bo wan "arîkarî" jî, divê di nava a sensor capacitive.

So converters made by type Parametric kir. Measurement qebareya van cîhazên bi rêya xwe dixurin û ji Capacitance dema guhertina ji çend parametreyên girîng lîstin. Simply derxistin, guhertina texmînkirin li Capacitance di bin bandora hin faktorên derve.

Ku prensîba xebatê yên ji sensor capacitive

Ku çi sensors capacitive ye. Esasê operasyona ku ew ne ewqas ne zehmet, lê ji bo ku ew fêm bikin ku divê hun bizanibin tiştekî. Ji bo dest pê em bi prensîbê diyarkirina Capacitance ji capacitor bînîn. Ev çalakî ji aliyê formula jêrîn jî diyar kir:

C = εεₒS / δ.

Ev îfade heye ku gelek ji kursa perwerdeya fîzîkê dibistanê tê zanîn, di heman demê de ew dê ziyanê ne ku bi anîna bîra û recall xwe, ku tê wateya ku her yek ji van guherbarên:

• S - herêma plates capacitor de.
• E - permittivity nisbî yên maddî dielectric bikaranîn di dîzayna capacitor.
• εₒ - wek ku di warê fîzîkê de bi îbranî permittivity ji space herwe ne.
• δ - da ku ew dikarin bên terxan an sturiya ya plakaya dielectric, an jî ji dûr ve di navbera çend qat maddî.

Bi vî awayî, ji formula jorê ku Capacitance biguhere bi hêsanî. Têrê bike bi awayekî li ser herêma tabela yên maddî dielectric tevbigerin, ji dûr ve di navbera plates an rasterast bi permeability bikaranîn di berhemęn yên maddî. Li gorî vê, di hilbijartinê de ji nirxê taybetî girêdayî bi tenê li ser lîsteya karên ku bipêşvebir, di cîhaza danîn.

Bi vî awayî, em dikarin a sensor capacitive bi destên xwe bikin, wek xaleke avaker ên view ew e - li capacitor daîre an goşeyê her carê, yek TIR'a ku bi berdewamî tûşî a tevgera bin kontrola li valahiyê, ku dibe ji bo guhertina Capacitance. Ev divê bê bibîranîn ku formula jor derbasdar e bi tenê eger tu bi temamî dev bandorên qiraxa. Em ê zêdetir li ser vê di beşa dawî ya vî babetî biaxivin.

Ev divê were zanîn ku bi vî rengî jî alavên elektronîk bi berfirehî ji bo pîvandinê ya derxistina angular û bi dîmenan ji hêmanên, hesapkirina size, karê sepandin, rûtubet, zêdekirina maddeyek û çalak û taybetiyên din jî tê bikaranîn. Sebaret bi aliyên tevnî yên ji bo pirsgirêka, wê re got: baliyên bi, û bêyî ku ew made balafirê-paralel, li malên goşeyê bi elektrod Pin, bi çermê a maddî dielectric.

Li vir çawa bi kar sensors capacitive. Esasê operasyona ji hinek ji wan jî divê hûn bizanibin detail mezin. Di vê nivîsê de em bidin hin formuleke ku mirov dikare wê ji bo we kêrhatî.

Formula ji bo danasîna prensîpa operasyona ji cureyên hin ji sensorên

sensor Level bi pirrengî gengaz yên li qada plates dielectric dikarin wekhev bi hêsanî kabîneya bikaranîna hêlekê jêr e:

C = εεₒaH / δ.

By "X" di vê rewşê de ji bo dirêjahî ya sînora di elektrod tîne ziman. Li gorî vê, "a" modûlê û firehî ji tepsiya, ji capacitor. Ev divê bê diyarkirin ku van cîhazên yên di biwarên cuda cuda yên pîşesazî, ew li wê derê ji bo pîvana rastîn a nirxên angular bikaranîn serî dîtin. kapasîteya transducer di vê rewşê de bi îfadeya jêrîn:

C = εεₒ (r₂- r₁) / 2δ * (φₒ-φ).

Ji bo ku bi diqet bipîvin hestiyariyê, divê tu a formula hinekî cuda bi kar tînin:

K = εεₒ (r₁ r₂-) / 2δ.

Bihêlin, em bibînin ka çi bi wan guherbarên ku beşek in ji van hevkêşeyên wateya:

• r₁ - radius hundirîn ên plates condenser de;
• r₂ - radius derve ya plakaya heman;
• φ - pîvan li gavê bi nirxê (rastî) ji aliyî û teyîd bikin;
• φₒ - nirxa ku ji destpêkê de nabêje û teyîd dike.

Di dawiyê de, em rave îfadeya matematîkî ku prensîba xebatê yên gauge capacitive bi gap hewayî adjustable de rave dike:

C = εεₒS / (δₒ-X).

Dermankirinê de, a fermiye seretayî δₒ fêmkirin, di nameyê de X a bi heman hejmara koçberbûna tabela in. Bala xwe bidin! Ji ber taybetmendiyên statîk hişk in, bi dîmenan ne, civak sensor asta yên MIME bi kar ji bo pîvana derxistina pir biçûk, ku wê 0,1δₒ dikele, di mideyeka ne. Elbet, van amûran bi pir li engineering azmûn dike, li wir de çewtî biçûk dikarin pirsgirêkên pir cidî sedema xwest.

Ez dikarim li ku ew bê bikaranîn?

Herêmên serlêdana gengaz gelek cur bi cur in. Bi vî awayî, hema hema hemû pîşesaziya dikarin vê operasyonê de, bi ya ku ji aliyê van kontrolkirin hevdîtinê. Ew bi kar bo kontrolkirina dagirtina tank cuda, û naveroka wan dikarin bibin avî, (sensor gazê) di Kîmya de an particulate.

Belavbûna çalakiyên pîşesaziyê mirovan pîşesazî û normal bilindtir, pêbawer zêdetir û hêsantir dîzayna van cîhazên e. Ku ji tevlibûna ji van nîşanan, wan ewqas baş ku ew dikarin ji hetta di şert û mercên gelek êrîşkar bi kar xudanê tankerên petrolê.

Ji bilî vê, sensor capacitive dikarin bên wek Guhestina sînorê on line conveyor an machine dikana manufacturing bikaranîn. Ev pêwîst e û ji bo positioning îsabet piraniya mekanîzmayên cuda ye.

sensors nêzîkbûna

Lê niha li daxwaza mezin sensors nêzîkbûna, bi yên ku tam heman rêbazê çêkirin. The cûrbecûr yên bikaranîna wan e, heta firehtir. Ev e ji ber ku amûrên ji mesrefa nedî, ku dikare kar hema hema hemû cureyên pîşesaziya. Lê belê, ne pîşesaziya tîpîk ku ev cure alavên herî populer in hene:

• Control ji konteynir transparent-filled ji plastîk an glass.
• A function similar bi wan re li ser berhemęn berhemên xurekan (di nav de zarok), ku berhema dawîyê li konteynir ji materyalên transparent packaged çêkirin. Li ser heman rêbazê bingeh û karê bale wek sensor sotemeniyê capacitive.
• Ji bo çavdêrîkirina navçeyên zerardar ku mumkun şikandin wire axayên.
• Kontrol cihên wisa ku belt conveyor carrier dikarî bê zirar.
• Bi serê xwe kontrol bike type of berhemên çêkirin (zivirîna tenekeyên, şûşeyên, pakêta).

Suprîz nîn e, ev amûrên elektronîk li cudahiyan engineering azmûn dike, nifşê hêzê û gelek senetî yên din ên sensors herî normal in.

inclinometers

Cîhazên ku bi tenê di salên nisbeten dawî de belav bûne ne inclinometer biçûk-normê capacitive bo veguhestina di electric sînyala encam ku mezintîya e rasterast ji bo sensor eşkêla bikaranîn nîsbet.

Li qadê mezin normal yên bikaranîna van cîhazên: platformeke sîstema alignment, çarenûsî ji deflection û Ogut cureyên xwe yên cuda yên bêj piştgiriya teknîkî, herwiha kontrola rastîn ya rê de, trenê ya şikbarîya track li qonaxa avakirinê de wan.

Ji bilî vê, bi bikaranîna van cîhazên biryarê li ser roll qamyonên giran û wesayîtên din jî, asansor û behwer pîşesazî û hûrgulî pileya bi darê angular ji bo makîneyên çandiniyê û pîşesaziyê bi taybetî mezin.

Pir girîng capacitive asta sotemeniyê sensors di warê petrolê de. Ew bi tevî ku di bihzêkirina ku li yek bi deh trip û bi sed hezaran ton ji berhemên petrolê di firnê pêk tê bikaranîn. Van cîhazên ku di damezrandina pir firehiya objektê û pileya bilind ji qada hilberînê toza (ji sensor gazê eynî), gelekî bi bandor in.

Ew bikaranîna wan li nirxên pîvana yên di asta zext mitleq û xizman de, wek thickness yên maddî dielectric, ku li hema hema hemû pîşesaziya ku Capacitors bi rastî bi hêz tê bikaranîn bi gelek girîng dibînin.

The avantajên sereke yên sensors capacitive

Ev divê bê diyarkirin, ku sensor capacitive heye lê gelek avantajên dema ku bi cîhazên similar bi ku li ser esasên hinekî cuda ava berhevdan. Werin, em di lîsteya ji avantajên sereke yên van kip:

• Di hilberînê de, ew gelek sade ne. Li gel vê, ji materyalên sade herî erzan û dikare di hilberîna wan de tê bikaranîn. Even sensors asta sotemeniyê capacitive bikaranîn di warên petrol, hêmanên girîng hene size gelekî mutewazi xwedî Dûşa herî gengaz ên mezaxtina yên elektrîkê. Bi hemû van taybetiyên, ew asta baş ji hestiyariya, ku gelek caran li ufuqê ji bo cîhazên biha zêdetir cuda ne.
• Di prensîbê de, ew nikare bibe sensor capacitive bi destên xwe, bi bikaranîna wek bingeha wê zêdetir an kêmtir pêbawer û high quality pîşesaziyê capacitor.
• Têkiliyên wan hene, ew e ku ji bo kar di şert û mercên ji axê bilind û humidity gelekî bi kêr (pir kêm bacgir niha tê bikaranîn).
• jiyana xizmeta gelekî dirêj, li beşa her tim bi rê ve ji bo "revîna" low cost xwe. Li gorî vê, li sensor capacitive (buhayê yên ku e di range 1200-1700 rubleyê), hînbûna gelek bi kêr e.
• Ji bo barkirina bo nesîb movable ya amûrê pêwîst e ji bo ku hewldanên gohrî kêm.
• Cîhaz ji pir hêsan pîriyę re hema hema hemû categories ji alavên ku bi tenê di çalakiyên pîşesaziyê de tê bikaranîn.

aliyên neyînî

Mixabin, her sensor capacitive heye halên hin, ku heta radeyekê aloztir firehî bikaranîna vê type of alavên. Em ji wan re lîsteya Faktayên zêdetir:

• faktora converter (i.e., transmission) ya nisbî kêm e.
• size biçûk û sadebûn û ji design ji bo wê yekê ku daxwazên pir bilind ya li ser kalîteya cîhazên fîlmkişandina berbijêrkirin piştgirî bidin.
• Baş sensor asta capacitive (û din alavên pîvan similar) dikarin bi bandor tenê bi awakî gelek bilind nirxa standard ji 50 Hz kar.

Têbiniyên girîng

Lê, hemû pir xirab ne. Gelek manufacturers bigerin, taybetiya p'er baş ji sensorên bi guhertinên biçûk di avahiya xwe. Wekî ku ji bo frekansa ji bikaranîna, di pratîkê de ew encamên baş di nirxa berfireh yên pîşesazî 400 Hz nîşan bide.

Me berê jî li ser dilsoziya xwe de formula bingehîn bi tenê eger tûne bandora qiraxa de axivî. Lê belê, wê kêrhatî be ku em dizanin ku bi rastî jî dikarin bibin xwedî tesîreke negatîf tenê di dema ku ji dûr ve di navbera plates dielectric e bi qasî size xwe bi xwe. Ji bilî wê, tesîreke negatîf dikare bi giranî bêbandor tênê bikaranîna ring Nobedarên. Di vê rewşê de, bandora bandorên sînor ne baş derveyî plates bikaranîn veguhêzin.

Careke din, em xwe not bikin ku sensors zext heman bi destê a sadebûn û balkêş, ku destûrê dide te ku avakirina struktura marvelously stabîl, xweragir û kêm-mesref bi şikilkî. Eger tu dixwazî bi arasta geometrîk mafê bikaranîn dielectric ku di hilberîna wiha materyalên capacitor bi taybetî ne dikare bi fikar bikaranîn.

Bi vî awayî, bi şikleke sitendina stamp metal ya ji bo berhemęn ji xanî sensor de, di pratîkê de ev marjînal de pêldanên agirê heta bi hêz, ku dikarin di vê guherînê de Capacitance ji device û bi xwendina kêm wê bi encam e. Bê guman, ev nayê vê pêwîstî bi pêkanîna sensors zext îzole û kûr û din mîna faktorên hawirdorê êrîşkar towanbar ne. Tevî ku sadeyî xwe, rûtubet bilind û asta bilind ya tîrêjên neyînî dibe ku di helsengandinê de amûrê bi tesîr.

Dabeşandina ji sensorên

Bikaranîn, di pêvajoyên sinaî bo hilberîna wan nehêlin ku hûn bi hemû cureyên sensors berhem di nav du komên mezin: odnoemkostnye û dvuhemkostnye. The rengî nebin, ji nav differential û poludifferentsialnye de dabeş dibe. Bila ji wan re bi berfirehî zêdetir bifikirin.

device Odnoemkostny. Di vê rewşê de, ew dewreyeke sensor capacitive gelekî hêsan e, ji ber ku beşeke wan a sereke capacitor herî bi Capacitance guherrok e. Mixabin, tevî ku hinekî zêde humidity û germahiyên li ser dirustbûna nîşaneyan jî bandoreke pir berbiçav hebin. Ji ber vê, ne sensors cuda caran xira hene. To bêzerar mezintîya wisa çewtiyên, pêwist e ji bo bikaranîna avaniya ya pirreng.

sensor Dvuhemkostny. Bi rastî jî, ev bi tenê wiha avahiya cihê ye. Ev e, gelek caran gengaz pêşiya sensor asta capacitive bi vî rengî xaxê çêkirin. Ev amûr ji niha ve belî sereke yên modela berê teslîmî, di heman demê de jî xwe gellek qels xwe bi xwe. Nebaşiya herî girîng ku pêwîst ji bo bikaranîna du an sê têl shielded di navbera amûrê xwe û ji erdê, ji ber ku tenê bi vî awayî dikarin, ku bi navê Capacitance parazît û zordariyan e.

Lê belê, di pişka têr li sofîstîke ji sensorên capacitive di vê rewşê de ew hêsan e ku guh, ji ber ku di berdêla tu cîhazê gelek rasteqîne û hestiyar bibin.

sensors avakirina .Mezinbûn

Di gelek rewşan de (ji aliyê design ji nîşan bide) afirandinê de ji van cîhazên bi pirsgirêk e. Ev yek bi taybetî rast e dema ku tu dixwazî ji bo afirandina a sensor bi asta variable ji kapasîteya. Lê belê, ezmûna nîşan dide ku, gelek ji pirsgirêkên bi hema hema bi temamî bitepî ne rasteqîne û materyalên performansa bilind bikaranîn, di hilberîna çareserkirin. Gelek caran van zehmetiyan re rûbirû hilberînerên dvuhemkostnyh sensors.

Bi giştî, ji yên di vê type of cîhazên pîvan ew e ku ew dikarin wek ratio dimensionless ji du quantities fîzîkî (konteynir) yên ku xwedî ramanê fizîkî çê û wateya temsîlkirin. Da ku ew bi ewlehî bên bi navê "Jonah têkiliya." The sûd ji van cîhazên (ji wan plus mezin!) Ew e ku ew bi awayekî giştî ne, dikarin di dîzayna wê ya xwedî hin tedbîrên standard ku hênik manewîyatê (îtîbar) di rewşên bi rastî extreme û mercên.

Characterization ji encoders xêzeke

Hemû nirxên ne-elektrîkê, ku pirî caran ji bo kontrol di nava derdoreke pîşesaziyê, ev gelek cur bi cur û pirrengî ye. A beşeke giring ji tedbîrên ku di bin desthilatdariya kontrolên tund, ku tevgerên angular û bi dîmenan heta cureyên cuda yên surfaces li space. Eger tu bi kar capacitor ku kareba û bê guman unîformên li valahiya, ew e da ne zehmet to make sensors elektronîk du cûreyên jêr:

• Li kîjan herêma elektrod guherrok e.
• Yên ku xwedî gap variable di navbera elektrod.

Ev hêsan e ku fêm bikin ku cureyê pêşî herî guncaw ji bo bernavê tevgera pir mezin, dema bikaranîna cudahiyan duyem dikare dît, heta hin tevgera beden di qada e, bi nirxê ku bi tenê çend microns wekhev e!

Sensorên ji bo diyarkirina bi darê angular

Bi giştî, ji aliyê design û armancê, ew hema hema bi temamî identical ji bo cureyê têkiliyê pêş de. biçûk - Eqrebatiya ku di rastiyê de ku sensors elektrod ji herêmê variable jî divê ji bo aliyên mezintir û bi dûr variable di navbera elektrod xwe bên bikaranîn in da. Xwînê, weha amûrên hatine çêkirin bi multi-sînorkirî, bi îhtîmala guhertina herêmê de li ser lewheyên capacitor de.

Ji bo vê, elektrodê yekem sabît deriyê kortala movable li rotation ku ev guhertin helwesta wê ya nisbî ji bo ku li devera guhertina duyemîn ku dirûvên ji tepsiya, dielectric di capacitor pêşkêş dike. Elbet, gava ku ew qeyd guhertineke di Capacitance.

vebiguherin

Îcar em nîqaş taybetiyên bingehîn ên di asta yên instrument, hîn li ser herêmên xwe yên serlêdanê de, di derbarê taybetiyên design, rêgeza me ya çalakiyê û çareseriyên teknîkî ne mimkun e. Wekî ku tu ji gotara fêm bikin, berfirebûna ji sensorên capacitive û populerbûna gelek bilind xwe li ser buhayê pir balkêş yên van cîhazên û jiyana xizmeta dirêj jî di bin şert û mercên zehmet jîngehê bingeha.

Hemû ev bi saya mimkun e ku ji ber ku, ji nuqteya avaker ên nîşan bide, ev hemû metre ne bi tenê dikarî Capacitors standard, bi ya ku ji aliyê awayekî hinekî ji nedîtî ji serlêdana xwe bilêv bikin. Lê, hun dikarin bibînin û ji bo xwe, careke din bi nerînekê li formulên matematîkî ku di konaxa roniyê prensîbên kip kar.