หลักการทำงานของเซ็นเซอร์ capacitive
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.
ข้อดีของเซนเซอร์แบบคาปาซิทีฟ
1 เสถียรภาพอุณหภูมิที่ดี
ค่าความจุของเซ็นเซอร์ capacitive โดยทั่วไปไม่ขึ้นกับวัสดุอิเล็กโทรด ซึ่งเอื้อต่อการเลือกวัสดุที่มีค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิต่ำ และเนื่องจากความร้อนเพียงเล็กน้อย จึงไม่มีผลต่อความเสถียร เซ็นเซอร์วัดความต้านทานมีการสูญเสียทองแดงและให้ความร้อนเป็นศูนย์ได้ง่าย
2. โครงสร้างที่เรียบง่าย
เซนเซอร์แบบคาปาซิทีฟมีโครงสร้างที่เรียบง่าย ง่ายต่อการผลิตและให้ความแม่นยำสูง และสามารถทำการวัดแบบพิเศษให้มีขนาดเล็กมากได้ สามารถทำงานในอุณหภูมิสูง รังสีรุนแรง และสนามแม่เหล็กแรง และสภาพแวดล้อมที่รุนแรงอื่น ๆ สามารถทนต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิที่ดี ทนต่อแรงดันสูง แรงกระแทกสูง โอเวอร์โหลด ฯลฯ. สามารถวัดความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิสูงและความดันต่ำ ยังสามารถวัดค่าแม่เหล็ก งาน.
3. การตอบสนองแบบไดนามิกที่ดี
เซ็นเซอร์คาปาซิทีฟเนื่องจากแรงดึงดูดของไฟฟ้าสถิตระหว่างแผ่นประจุมีขนาดเล็ก (ประมาณ 10 (5) N) ต่อบทบาทของพลังงาน และเนื่องจากชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ได้จึงมีขนาดเล็กมากจึงบางมาก คุณภาพจึงเบามาก ดังนั้นความถี่โดยธรรมชาติจึงสูงมาก เวลาตอบสนองแบบไดนามิกสั้น สามารถทำงานภายใต้ความถี่ MHZ ไม่กี่ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการวัดแบบไดนามิก และเนื่องจากการสูญเสียปานกลางมีขนาดเล็กจึงสามารถใช้แหล่งจ่ายไฟความถี่สูงได้ ดังนั้นความถี่ในการทำงานของระบบจึงสูง สามารถใช้วัดค่าพารามิเตอร์ด้วยความแปรผันความเร็วสูงได้
4 ไม่ใช่-การวัดการสัมผัสและความไวสูง
การวัดแบบไม่สัมผัส-ความสั่นสะเทือนหรือความเยื้องศูนย์ของเพลาหมุน การกวาดล้างในแนวรัศมีของตลับลูกปืนเม็ดกลมขนาดเล็ก ฯลฯ เมื่อใช้การวัดแบบไม่สัมผัส-เซ็นเซอร์แบบคาปาซิทีฟจะมีผลโดยเฉลี่ยและสามารถลดอิทธิพลของพื้นผิวชิ้นงานได้ ความหยาบในการวัด
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.
ข้อเสียของเซ็นเซอร์คาปาซิทีฟ
1, อิมพีแดนซ์เอาต์พุตสูง, ความจุโหลดต่ำ
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. ความจุกาฝากมีอิทธิพลอย่างมาก
ความจุเริ่มต้นของเซ็นเซอร์ capacitive มีขนาดเล็กมาก แต่ความจุของสายเคเบิลตะกั่วที่เชื่อมต่อเซ็นเซอร์และวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ความจุจรจัดของวงจรอิเล็กทรอนิกส์และความจุของแผ่นตัวเก็บประจุและตัวนำโดยรอบและความจุกาฝากอื่น ๆ มีขนาดใหญ่ . การมีอยู่ของความจุกาฝากไม่เพียงแต่ลดความไวของการวัด แต่ยังทำให้เกิดผลลัพธ์ที่ไม่เป็นเชิงเส้น เนื่องจากความจุของกาฝากเป็นแบบสุ่ม ดังนั้นเซ็นเซอร์จึงอยู่ในสถานะการทำงานที่ไม่เสถียร ส่งผลต่อความแม่นยำในการวัด