Principi de funcionament del sensor capacitiu
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.
Avantatges dels sensors capacitius
1, bona estabilitat de temperatura
El valor de la capacitat del sensor capacitiu és generalment independent del material de l'elèctrode, cosa que afavoreix la selecció de materials amb un coeficient de temperatura baix i, a causa de la seva calor molt petita, té poca influència en l'estabilitat. El sensor de resistència té pèrdua de coure, fàcil d'escalfar deriva zero.
2. Estructura simple
Els sensors capacitius són d'estructura senzilla, fàcils de fabricar i garanteixen una gran precisió, i es poden fer molt petits per aconseguir algunes mesures especials; Pot treballar a alta temperatura, radiació forta i camp magnètic fort i altres entorns durs, pot suportar grans canvis de temperatura, suportar alta pressió, alt impacte, sobrecàrrega, etc. Pot mesurar la diferència entre alta temperatura i baixa pressió, també pot mesurar el magnètic treball.
3. Bona resposta dinàmica
Els sensors capacitius a causa de l'atracció electrostàtica entre la placa carregada són petits (uns diversos 10 (5) N), el paper de l'energia, i a causa de la seva part mòbil es pot fer molt petit és molt prim, la qualitat és molt lleugera, de manera que la seva freqüència inherent és molt alta, el temps de resposta dinàmica és curt, pot funcionar amb una freqüència d'uns pocs MHZ, especialment adequat per a la mesura dinàmica. I com que la seva pèrdua mitjana és petita, pot utilitzar una font d'alimentació de freqüència més alta, de manera que la freqüència de treball del sistema és alta. Es pot utilitzar per mesurar paràmetres amb variació d'alta velocitat.
4, mesura sense -contacte i alta sensibilitat
Mesura sense -contacte de vibració o excentricitat de l'eix giratori, joc radial de coixinets de boles petits, etc. Quan s'utilitza mesurament sense-contacte, el sensor capacitiu té un efecte mitjà i pot reduir la influència de la superfície de la peça. rugositat a la mesura.
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.
Inconvenients dels sensors capacitius
1, alta impedància de sortida, poca capacitat de càrrega.
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. La capacitat parasitària té una gran influència.
La capacitat inicial del sensor capacitiu és molt petita, però la capacitat del cable de plom que connecta el sensor i el circuit electrònic, la capacitat dispersa del circuit electrònic i la capacitat de la placa del condensador i el conductor circumdant i altres capacitats paràsits són grans. . L'existència de capacitats paràsites no només redueix la sensibilitat de la mesura, sinó que també provoca una sortida no lineal. Perquè la capacitat del paràsit és aleatòria. Per tant, el sensor es troba en un estat de treball inestable. Afecta la precisió de la mesura.