Емкостный сенсор: аппараты жана иш-принцип. Емкостный сенсорлор: өтүнмө

Заманбап өнөр жайы, ошондой эле күн сайын адам адам иш да, бул электрондук аппараттардын ар кандай жок элестетүү мүмкүн эмес. Алар ар кандай жолдор менен жардам берет, жана аткарууга даярдоо ишине кээ ийгиликтүү эмес. Ошол "жардам" үчүн да емкостный сенсор камтышы керек.

Ошентип, параметрге түрү менен түзгүчтөрдү чакырды. көлөмүн мындай каражаттарды, өлчөө маанилүү кээ бир параметрлерин өзгөртүү сыйымдуулугу өзгөртүлгөн аркылуу жүзөгө ашырылат. Жөнөкөй сөз менен айтканда, болжолдуу өзгөрүүлөрдү сыйымдуулугу кээ бир тышкы себептердин таасири астында.

емкостный сенсор иштеп принцип

Бул эмне емкостный сенсорлор болот. Алар иш-принцип абдан оор, бирок, аны бир нерсени билүү керек түшүнүү үчүн эмес. Биз Конденсаторго сыйымдуулугу аныктоо ылайык кайра чакыртып алды. Бул иш-аракеттер төмөнкү бисмиллах менен көрсөтүлөт:

C = εεₒS / δ.

Бул сөз мектеп токойчуга, албетте, көптөгөн белгилүү болгон, бирок ал өзгөрүүлөрдүн бири дегенди эске жана кайра чакыртып алуу, дем-күч бере турган эч кандай зыян келтиришкен жок болмок:

• S - емкостный плиталардын аянты.
• E - емкостный жасалгалоосунда колдонулган диэлектрика материалдык салыштырмалуу permittivity.
• εₒ - аныкталды эле бош орун permittivity туюнтат.
• δ - ал дайындалган же диэлектрика табак, же кездеменин бир нече катмарлар арасында алыстан туурасы болот.

Ошентип, сыйымдуулугу жонокой өзгөртүү жогоруда иштеп келген. ал эптеп диэлектрика материалдарды табличканын чөйрөсүндө иш жетиштүү, ачыктыгы менен плиталардын же түздөн-түз ортосундагы аралыктан материалдарды өндүрүүдө колдонулат. Демек, атап айтканда, наркы тандоо гана түзмөк дизайнерлери койгон милдеттердин тизмесине көз каранды.

сыйымдуулугу өзгөрүүсүнө алып келет кадимки квартира же Cylindrical Конденсатор, бир дайыма космосто көзөмөлгө кыймылы болгон күмүш табак, - Ошентип, биз да иштиктүү жагынан караганда, бул болсо, өз колу менен бир емкостный сенсор болот. Жогоруда формула толугу мизинен кесепеттерин кайдыгер гана жарактуу экендигин эстен чыгарбоо керек. Бул макалада акыркы бөлүмдө кененирээк сөз кылабыз.

Мындай электрондук техникасы эсептөө, объекттерди бурчтук жана сызыктык жылышуусун өлчөө үчүн көп өлчөмү колдонулат, колдонулуучу иш, нымдуулукту, активдүү затты жана башка мүнөздөмөлөрүн топтоо белгилүү болушу керек. Суроонун структуралык аспектилерин эске алуу менен, андан кийин сагындым учак-окшош кылып жатат, пин электроддорго менен Cylindrical жай боюнча, электрди өткөрбөөчү материал подкладка менен, ал тургай, аны жок деп билдирди.

Бул жерде емкостный датчиктер иштей берет. Алардын кээ бир иш-принцип көп майда-чүйдөсүнө чейин билиши керек. Бул макалада биз силер үчүн пайдалуу болушу мүмкүн, кээ бир нерсени берет.

Formula сенсорлордун айрым түрлөрүн иш таасирин сүрөттөө үчүн

диэлектрика плиталар кыйла тез болот аянтка мүмкүн болгон ар түрдүүлүгү менен Даража сенсор төмөнкү аркылуу айтылган:

C = εεₒaH / δ.

Бул учурда "X" менен колдонулган электроддорго жана рухтун узундугу билдирет. Ага ылайык, "бир" Конденсаторго плиталардын туурасын билдирет. Мындай аппараттар алар бурчтук баалуулуктардын так өлчөө үчүн колдонулат ишканаларынын ар кайсы тармактарында, колдонулган экенин белгилей кетүү керек. Мындай учурда Алмаштыруучу кубаттуулугу төмөнкү белгилер менен камтылган:

C = εεₒ (r₂- r₁) / 2δ * (φₒ-φ).

так сезимталдыкты өлчөө үчүн, бир аз башкача болуш пайдалануу керек:

K = εεₒ (r₂- r₁) / 2δ.

Келгиле, бул тендемелердин бөлүгү болуп саналган өзгөрмөлөр маанисин эмне айтылганын карап көрөлү:

• r₁ - конденсатор плиталардын ички радиусу;
• r₂ - бир эле табактан сырткы радиусу;
• φ - окшоштуктарга бурчун учур (иш жүзүндөгү) наркы боюнча бааланат;
• φₒ - окшоштуктарга бурчун баштапкы наркы.

Акыр-аягы, биз жөнгө аба ажырым менен емкостный орны ишинин негиздерин сүрөттөгөн математикалык туюнтманы түшүндүрүп:

C = εεₒS / (δₒ-X).

Күтүлгөндөй эле, түшүнгөн δₒ негизги жагынан жол-жоболоштуруу, кат X белгисин көрсөтүү эле сумма болуп эсептелет. Көңүл буруңуздар! статикалык мүнөздөмөсү катуу сызыктуу жок болгондуктан, түрү, адатта, деңгээл сенсор саны 0,1δₒ ашпоого тийиш турган өтө кичинекей жылышуусун, өлчөө үчүн колдонулат. Албетте, бул аппараттар жогорку, атүгүл майда-чүйдө каталарга абдан олуттуу көйгөйлөргө алып келиши мүмкүн так инженердик, суроо талап жогору.

Алар кайда колдонсо болот?

мүмкүн болгон колдонуу чөйрөсү өтө ар түрдүү болуп саналат. Ошентип, дээрлик бардык тармактардын бул түзмөктөргө тарабынан контролдонуучу ишин, жооп алабыз. Алар ар кандай танктарды толтуруусун көзөмөлдөө үчүн колдонулат, алардын мазмуну суюк, газ түрүндөгү же бөлүкчөлөрү (газ сенсор) болот.

өнөр жай жана кадимки адам өндүрүштүк иштин таралышы Мындай аспаптар менен иштеп чыгуу үчүн жогору, көбүрөөк ишенүүгө татыктуу жана жөнөкөй болот. Бул симптомдордун бириктирип, алар да өтө агрессивдүү шарттарда колдонсо болот, ошондуктан жакшы мунай ташуучу турат.

Мындан тышкары, емкостный сенсор курсор сызык же машинанын өндүрүштүк дүкөнгө боюнча чектөө өтүү катары пайдаланылышы мүмкүн. Бул зарыл болгон ар кандай механизмдерин так көрүнүктүү болот.

жакындык сенсорлор

Бирок азыр, катуу талап менен жакындыгы жана сенсорлор, так ошол эле негизинен жасалган. аларды пайдалануу диапазону да кенен. Бул өнөр жай дээрлик бардык түрлөрүн иштөөгө мүмкүн пенни наркы түзмөктөр менен шартталган. Бирок, жабдуу бул түрү абдан популярдуу болуп мүнөздүү өнөр жайы бар:

• суюктукка толгон пластмасса же айнектен жасалган ачык контейнерлерди Control.
• Ушундай эле милдетти тамак-аш азыктарын өндүрүү боюнча алар тарабынан жүзөгө ашырылат (анын ичинде балдар) даяр продукт тунук материалдардан жасалган идиштерге пакеттелген абалда турат. Ошол эле негиздерине негизделген жана емкостный күйүүчү сенсор катары чөптүн иши жөнүндө.
• ийри-буйру зым сынган мүмкүн коркунучтуу аймактарды, мониторинг жүргүзүү үчүн.
• Ташуучу курсор зыян келтирилиши мүмкүн окшош жерлерди көзөмөлдөө.
• Жекече өндүрүлгөн продуктулардын түрүн башкаруу (идиштердин, бөтөлкөлөр менен өзгөртүп, кутулоо материалдары).

Ошондуктан, бул электрондук аппараттар механикасын, электр энергиясын иштеп чыгуу жана башка көптөгөн тармактардын сенсорлор түрлөрү кездешет.

инклинометр

гана салыштырмалуу акыркы жылдары жайылган көрүнүш болуп калды түзмөктөр чакан өлчөмдөгү емкостный inclinometer берүү электр сигнал чыгаруучу камсыз баллга колдонулган бурч сенсор түздөн-түз жараша болот да.

бул приборлорду пайдалануу таралган ири талаа: платформа тегиздөө системасы, техникалык колдоо устундары менен ар кандай түрдөгү алиги жана майышуу аныктоо, ошондой эле жолдун так контролдук кылуу, темир жол, алардын курулуш баскычында четтөө.

Мындан тышкары, мындай түзүлүштөр оор жүк ташуучу жана башка транспорт каражаттары, базарларда жана өнөр жай Багери түрмөк аныктоо жана айыл чарба жана өнөр-жай машиналардын өзгөчө ири үчүн бурчтук жер даражасын аныктоого колдонуу.

Абдан маанилүү емкостный сенсорлор отун деңгээл мунай өнөр. Ал тургай, иштетилген мунай заттарын миӊдеген тонналап бир на ондогон жана жүздөгөн көтөрүп танкерлердин колдонулат. Бул приборлор чаң Өндүрүш өтө натыйжалуу да конденсатты жана жогорку даражадагы өтө көп пайда алабыз (ошол эле газ сенсор).

Алар, чынында эле, күчтүү Capacitors колдонулган дээрлик бардык тармактарда абдан маанилүү диэлектрика материалдык, абсолюттук жана салыштырмалуу басым көлөмүн өлчөө маанилеринин, ошондой эле дыгын, алардын колдонуу.

емкостный сенсорлордун негизги артыкчылыктары

Бул бир аз башкача негиздер боюнча пайда болот окшош түзмөктөр менен салыштырмалуу емкостный сенсор көп жакшы жактары бар экенин белгилей кетүү керек. ушул Kip негизги артыкчылыктары Тизмеге көрөлү:

• өндүрүш, алар абдан жөнөкөй болуп саналат. Мындан тышкары, бир кыйла жөнөкөй жана арзан материалдар алардын өндүрүшүндө колдонулушу мүмкүн. Мунай өнөр жайы маанилүү объектилерин пайдалануу да емкостный күйүүчү деңгээл сенсорлор өтө жөнөкөй көлөмү электр энергиясын керектөөнүн төмөнкү даражага ээ. бул өзгөчөлүктөрдүн баарына ээ, алар кымбат түзмөктөр үчүн көп курбай аяр, жакшы денгээли ар кандай болот.
• Негизи, анын базасында ар бир аз эле же көбүрөөк ишенүүгө татыктуу жана сапаттуу өнөр жай емкостный катары колдонуп, өз колу менен бир емкостный сенсор болушу мүмкүн.
• жогорку топурактан жана нымдуулукту шарттарда иштегендиги үчүн абдан пайдалуу байланыштар алар (өтө сейрек учурдагы жыйноочу колдонулган) бар.
• абдан узак кызмат мөөнөтү, даана бир нече жолу алардын төмөнкү баасын "кайтарып" башкарып. Демек, емкостный сенсор (диапазону 1200-1700 рублдери менен болгон баа) өтө пайдалуу сатып алуу болуп саналат.
• аппараттын кыймылдуу бөлүгү көчүп үчүн өтө аз иш-аракет талап кылынат.
• түзмөк гана өнөр жай иш-аракеттерде колдонула турган жабдууларды дээрлик бардык категориялары менен биригүү үчүн абдан жеңил болуп саналат.

терс жактары

Тилекке каршы, ар бир емкостный сенсор белгилүү даражада жабдууларды ушул түрү кеңири таралган пайдалануу кыйындатат айрым кемчиликтерге ээ. Биз толугу менен аларга Тизмеге:

• өзгөртүү жагдай (б.а., электр өткөргүч) салыштырмалуу төмөн бойдон калууда.
• долбоорлоо чакан өлчөмү жана жөнөкөй тандоо түзмөктөрдүн сапаты боюнча бир топ талаптарын көрсөткөн да өбөлгө түзөт.
• Жакшы емкостный деңгээл сенсор (жана башка ушул сыяктуу өлчөгүч аспаптар) гана жыштыктагы 50 Hz стандарттуу наркынын кыйла жогору натыйжалуу иштей алат.

маанилүү эскертүү

Бирок, баары эле жаман эмес. Көптөгөн өндүрүүчүлөр өз түзүлүшүндөгү кичинекей өзгөртүүлөрдү киргизүү менен сенсорлор мыкты коргой өзгөчөлүктөрүнө издешет. пайдалануунун жыштыгы боюнча, иш жүзүндө алар 400 Hz жайылган өнөр жай наркынын озунун эмгегинин жыйынтыгын корсотот.

Биз буга чейин чет таасир көрмөксөн гана негизги иштеп берилгендик жөнүндө сөз кылганбыз. Бирок бул чынында эле диэлектрика плиталардын ортосундагы аралык өз көлөмү менен салыштырууга мүмкүн болгон учурда терс таасир этиши мүмкүн экенин билүү үчүн пайдалуу. Андан сырткары, терс таасири негизинен эле күзөт шакек аркылуу таасирсиз болот. Бул учурда, чек ара таасирин тийгизген таасири пластинкаларынын тышкары, ошондой эле которо албайт.

Дагы бир жолу, бир эле басым сенсорлор сен укмуштуудай туруктуу, узак мөөнөттүү жана арзан баадагы структурасын түзүүгө мүмкүндүк берет укмуштай жөнөкөй, жаткандыгын белгилешет. Сиз диэлектрика укугун геометриялык өлчөмдөрүн мындай емкостный материалдарды өндүрүүдө колдонулат тандап өзгөчө тынчсызданып мүмкүн эмес болсо.

Демек, туура сенсор турак өндүрүү үчүн металл тамгасын чогултуп, ал аппараттын жана анын кошумча жетишсиз окууда менен сыйымдуулугу өзгөрүшүнө алып келиши мүмкүн дээрлик аз да күчтүү температурасы кескин болуп саналат. Албетте, бул кылдат алыскы басым датчиктер аткарууга жана агрессивдүү экологиялык себептерден улам башка көрсөткүчтөрүн зарылчылыгын жокко чыгарбайт. алардын жөнөкөйлүгүнө карабастан, жогорку нымдуулук жана нурлануунун бийик сапаты терс аппараттын ишенимдүүлүгүн таасир этиши мүмкүн.

сенсорлордун классификация

аларды өндүрүү үчүн өнөр жайлык чыгарууда колдонулуучу эки чоң топко өндүрүлгөн сенсорлор бардык түрлөрүн бөлүшүүгө мүмкүндүк: odnoemkostnye жана dvuhemkostnye. акыркы түрү жараша жана poludifferentsialnye бөлүнөт. анын көп майда-чүйдөсүнө чейин, аларды карап көрөлү.

Odnoemkostny түзмөк. Бул учурда алардын негизги бөлүгү бери емкостный сенсор райондук өтө жөнөкөй, өзгөрмөлүү сыйымдуулугу менен таралган емкостный болуп саналат. Тилекке каршы, ал тургай бир аз кёбёйгён, нымдуулук жана температура көрсөтмөлөр өтө сезилерлик таасир так көрсөтөт. Ушундан улам, ар түрдүү сенсорлор көп иштебегени бар. Мындай каталардын баллга таасирсиз кылуу үчүн, ал ар кандай түзүлүшүн колдонуу зарыл.

Dvuhemkostny сенсор. Чынында, бул жөн гана ушундай ар түрдүү структурасы. Бул емкостный деңгээл сенсор мындай схемасы тарабынан даярдалган тосуп көп болот. Бул приборлор мурдагы моделдин негизги кемчиликтерге жеткирилген, бирок өздөрүнүн алсыз жактарыбыз бар. ошол эле жол менен деп аталган мите сыйымдуулугу басууга болот, анткени, олуттуу кемчилик болуп, өзү да, бетинен түзмөк ортосунда эки же үч сактап зымдары колдонуу зарыл.

Бирок, бул кыйын эмес, бул учурда емкостный сенсордук бир кыйла татаал схема , четке кайтып сиз өтө так жана кылдат аппаратты алып, себеби.

куруу сенсорлор өзгөчөлүктөрү

Көп учурларда (көз дизайн карашынан) мындай каражаттарды түзүү көйгөйлүү болуп саналат. Сиз дараметин өзгөрмөлүү денгээлде менен сенсор түзүп келет Бул, айрыкча, чыныгы болуп саналат. Бирок, тажрыйба көрсөткөндөй, көйгөйлөр көп дээрлик толугу менен так калибрлөө жана ондуруудо колдонулган жогорку материалдар чечилет экенин көрсөтүп турат. Көбүнчө өндүрүүчүлөр тарабынан туш болгон бул кыйынчылыктар сенсордук dvuhemkostnyh.

Жалпысынан алганда, бул түрүнүн өзгөчөлүгү ченөө түзмөктөрдүн алар так физикалык сөз айкашы жана мааниге ээ эки физикалык көлөмдө (контейнер) бир бирдиксиз карата катышы катары көрсөтүлүшү мүмкүн эмес. Ошентип, алар аман-эсен "мамилесин сыйпалайт." Деп айтууга болот Бул жабдуулар (аларды абдан чоң плюс!) артыкчылыгы көбүнчө дизайны чындап эле өзгөчө жагдайларда жана шарттарда ишенимдүүлүгүн арттырат ак ниеттик менен бир катар иш-чараларды болушу мүмкүн эмес деген.

Сызыктуу коддогучтарды Каармандар

көп өнөр жай чөйрөдө көзөмөлдөө үчүн талап кылынган бардык электр баалуулуктар, ал өтө ар түрдүү жана көп кырдуу болуп саналат. катуу көзөмөлдөө тийиш болгон иш-чаралардын маанилүү бөлүгү, космостогу бетине бурчтук жана сызыктык кыймылдар да ар түрдүү болот. Сиз ажырымдын таптакыр бирдиктүү электр талаасы бар Capacitor колдоно турган болсо, анда ал төмөнкү эки электрондук датчиктер үчүн ушунчалык кыйын эмес:

• Кайсы электроддорго аянты өзгөрүлмө болуп саналат.
• электроддорго ортосунда өзгөрмө ажырымды бар адамдар.

Ал, чынында эле, чоң кыймылын биринчи түрү белгилөө үчүн ылайыктуу экенин түшүнүү кыйын эмес, экинчи, ар кандай, атүгүл кээ бир орган мейкиндикте кыймыл, бир нече микрон барабар болгон наркы байкаган болот пайдаланып жатканда!

бурчтук жылышууну аныктоо сенсорлор

Жалпысынан алганда, долбоор жана ой-ниети боюнча, мурунку байланыш түрү дээрлик толугу менен окшош, алар. Окшоштук сенсорлор өзгөрмө аянттын электроддор экенин көрсөтөт, ошондой эле ири өлчөмдө жана электроддорго өздөрү ортосунда өзгөрмө алыстан менен колдонулушу зарыл - аз. Эреже катары, мындай аппараттар емкостный плиталардын аянтын өзгөртүү мүмкүнчүлүгү менен, көп Sectional жүргүзүлөт.

Бул максатка жетишүү үчүн, ал Capacitor менен диэлектрика плиталардын аралашуусу камсыз экинчи өзгөртүү аймакка, анын орду тууганы өзгөрүп биринчи электрод кезектешип кыймылдуу шахтасынын белгиленген. Албетте, ал сыйымдуулугу өзгөртүү жазылган.

жыйынтыктары

Ошондуктан биз, документ деъгээлинин негизги өзгөчөлүктөрүн талкуулашты дизайн өзгөчөлүктөрү, иш-аракет кылуу жана мүмкүн болгон техникалык чечимдер жөнүндө, аларды колдонуу багыттары тууралуу маалымат алышты. Эгер макалада түшүнүктүү болуп, емкостный сенсорлор таралышы жана алардын өтө таанымал мындай каражаттарды, абдан жагымдуу баасы менен, атүгүл оор экологиялык шарттарда узак кызмат жашоого негизделген.

Мунун баары аларды колдонуунун кандайдыр бир адаттан тыш жол менен мүнөздөлөт чынында, көз иштиктүү жагынан алып караганда, мунун баары метр гана стандарттуу Capacitors, алар ишке ашат. Бирок, дагы бир жолу жалпысынан негиздери ишин Кип чагылдырган Математикалык туюнтмалардагы карап, сен ушул жерден тааныша аласыз.