Технологическая автоматизация

Методы цифровых технологий

Емкостные преобразователи

Емкостные измерительные преобразователи относятся к группе электростатических преобразователей, у которых входная измеряемая величина связана с изменением емкости системы или с величиной электрического заряда.

Действие емкостных преобразователей основано на преобразовании входной величины в изменение емкости конденсатора. Информативными выходными параметрами емкостных измерительных преобразователей могут быть электрическая емкость С и тангенс угла диэлектрических потерь tgδ, которые связаны с различными физико-механическими свойствами объекта измерения (контроля): относительной диэлектрической проницаемостью εr, размерами и формой, плотностью, наличием и размерами нарушений сплошности (пустот, включений) и другими свойствами.

Емкость С между двумя параллельными проводящими плоскостями площадью S, разделёнными малым зазором без учёта краевого эффекта определяется выражением:

где: ;

Изменение емкости посредством механических воздействий можно производить путём изменения: зазора , площади S, материала диэлектрика , а так же изменением за счёт механических деформаций диэлектрика.

Для получения большей точности используют дифференциальные датчики. Емкостные дифференциальные датчики с переменным зазором между двумя параллельными пластинами, расположенными одна против другой, на которые подаётся ЭДС, помещается третья подвижная пластина - ротор, которая под действием внешней силы (перемещения) перемещается поступательно. С этой пластины и осуществляется съём сигнала на усилитель.

Рисунок 5 - Емкостной дифференциальный преобразователь с переменным зазором

При проектировании емкостных преобразователей следует учитывать паразитные емкости , создаваемые как конструктивными элементами, так и соединительными проводами, которые шунтируют емкость преобразователя и могут вызывать значительное уменьшение его чувствительности.

Другие статьи по теме:

Измерение параметров радиолокационного сигнала Исходные соотношения. Критерий оптимальной оценки параметров сигнала: Пусть на вход приемника поступает аддитивная смесь сигнала и шума: ; где: - вектор случайных ...

Диспетчерская централизация на базе комплекса технических средств Неман Диспетчерская централизация (ДЦ) - это комплекс устройств железнодорожной автоматики и телемеханики, состоящий из автоблокировки на перегонах, электрической централизации стрелок ...

Построение и расчет сетей с использованием технологий Wi-Fi и WiMAX Технология Wi-Fi изменяет мир. Эти изменения касаются того, как мы работаем, играем и взаимодействуем друг с другом. Экономика Wi-Fi быстро изменяет мир за счет высокоскоростных беспрово ...