Resumen del principio de los sensores capacitivos

Introducción: Cualquiera que haya estudiado física sabe qué es un sensor. Un sensor convierte algunas cantidades no físicas en información que cambia en voltaje y corriente. Los sensores se utilizan ampliamente en la vida. Por ejemplo, las alarmas de humo, las ollas arroceras, los calentadores, las puertas automáticas y los baños automáticos tienen sensores. Aunque se ven diferentes, todos pueden cumplir con nuestros requisitos. Hoy, Xiaotu les presentará uno. Sensor capacitivo, que también se utiliza ampliamente. ¡Permítame darle una introducción detallada!

1. Principio

Los sensores capacitivos también se denominan a menudo medidores de nivel capacitivos. Detección de capacitancia de medidores de nivel capacitivos. El elemento funciona según el principio de un. Condensador cilíndrico. El capacitor está compuesto por dos placas cilíndricas coaxiales aisladas, un electrodo interno y un electrodo externo. Cuando los dos cilindros se llenan con un electrolito con una constante dieléctrica de e, el espacio entre los dos cilindros La capacitancia es C = 2. ∏eL/lnD/d, donde L es la longitud de la parte superpuesta de los dos cilindros;

D es el diámetro del electrodo del cilindro exterior; d es el diámetro del electrodo del cilindro interior; la constante dieléctrica del medio intermedio. En la medición real, D, d y e básicamente no cambian, por lo que el nivel del líquido se puede conocer midiendo C. Esta es una de las razones por las que el sensor capacitivo es fácil de usar, tiene una estructura simple y tiene una alta Sensibilidad y es barato.

2. Características y ventajas

En comparación con los sensores resistivos e inductivos, los sensores capacitivos tienen las siguientes ventajas:

(1) Alta impedancia, pequeña potencia, por lo tanto la fuerza de entrada requerida es muy pequeña y la energía de entrada también es muy baja. Debido a que la atracción electrostática entre las placas de los electrodos es muy pequeña (alrededor de unos 10-5 N), el sensor capacitivo requiere muy poca energía de entrada. Por lo tanto, es particularmente adecuado para resolver problemas de medición con baja energía de entrada, como medir extremadamente. baja energía puede hacerse muy sensible a la presión, la fuerza y ​​la aceleración, el desplazamiento, etc., muy pequeños, con una resolución muy alta, y puede sentir desplazamientos tan pequeños como 0,001 μm o incluso más pequeños.

(2) Buena estabilidad de la temperatura. El valor de capacitancia del sensor generalmente no tiene nada que ver con el material del electrodo, lo que favorece la elección de materiales con coeficientes de temperatura bajos. Dado que el sensor en sí genera muy poco calor, tiene poco impacto en la estabilidad.

(3) Tiene una estructura simple y una gran adaptabilidad. El objeto a medir puede ser un conductor o un semiconductor y puede funcionar en entornos hostiles. Los sensores capacitivos tienen una estructura simple y son fáciles de fabricar. Pueden hacerse muy pequeños para lograr ciertas medidas especiales. Pueden funcionar en ambientes hostiles como temperaturas altas y bajas, radiación fuerte y campos magnéticos fuertes, y también pueden detectar objetos magnéticos. Pieza de trabajo para medición.

(4) Buena respuesta dinámica. Dado que la atracción electrostática entre las placas es muy pequeña y la parte móvil es muy pequeña y delgada, su frecuencia natural es muy alta y su tiempo de respuesta dinámica es corto. Puede funcionar a frecuencias de varios megahercios y es particularmente adecuado para mediciones dinámicas. , como medir la vibración, la presión instantánea, etc.

(5) Se puede realizar una medición sin contacto y tiene un efecto medio. Por ejemplo, medición sin contacto de vibración o excentricidad de un eje giratorio, juego radial de rodamientos de bolas pequeños, etc. Cuando se utiliza medición sin contacto, el sensor capacitivo tiene un efecto promedio, que puede reducir el impacto de la rugosidad de la superficie de trabajo en la medición.

Después de leer la introducción de los sensores capacitivos, ¿comprende el principio de funcionamiento de los sensores capacitivos? Una vez que los sensores entran en nuestras vidas, las hacen más cómodas y facilitan nuestras acciones. La aplicación de algunos sensores especiales no sólo nos facilita la tarea, sino que, lo que es más importante, nos ahorra nuestro valioso tiempo. Hoy en el nuevo siglo, los sensores son un gran invento. Pueden usarse para completar algunas cosas que nosotros, los trabajadores, no podemos completar directamente, ahorrando tiempo y garantizando nuestra seguridad personal, lo cual está en línea con la política orientada a las personas de nuestro país. Hoy, Xiaotu presenta sensores capacitivos aquí, ¡espero que pueda ayudarlo!

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