Princípio de funcionamento do sensor capacitivo
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.
Vantagens dos sensores capacitivos
1, boa estabilidade de temperatura
O valor da capacitância do sensor capacitivo é geralmente independente do material do eletrodo, o que é propício para a seleção de materiais com baixo coeficiente de temperatura e, devido ao seu calor muito pequeno, pouca influência na estabilidade. O sensor de resistência tem perda de cobre, fácil de aquecer a deriva zero.
2. Estrutura simples
Os sensores capacitivos são simples em estrutura, fáceis de fabricar e garantem alta precisão, e podem ser feitos muito pequenos para obter algumas medições especiais; Pode trabalhar em alta temperatura, forte radiação e forte campo magnético e outros ambientes agressivos, pode suportar grandes mudanças de temperatura, suportar alta pressão, alto impacto, sobrecarga, etc. Pode medir a diferença entre alta temperatura e baixa pressão, também pode medir o magnético trabalhar.
3. Boa resposta dinâmica
Sensores capacitivos devido à atração eletrostática entre a placa carregada é pequeno (cerca de 10 (5) N), ao papel da energia, e por causa de sua parte móvel pode ser feito muito pequeno é muito fino, a qualidade é muito leve, então sua frequência inerente é muito alta, o tempo de resposta dinâmico é curto, pode funcionar sob uma frequência de alguns MHZ, especialmente adequado para a medição dinâmica. E porque sua perda média é pequena pode usar fonte de alimentação de alta frequência, então a frequência de trabalho do sistema é alta. Pode ser usado para medir parâmetros com variação de alta velocidade.
4, medição sem-contato e alta sensibilidade
Medição sem-contato de vibração ou excentricidade do eixo giratório, folga radial de pequenos rolamentos de esferas, etc. Quando a medição sem-contato é usada, o sensor capacitivo tem efeito médio e pode reduzir a influência da superfície da peça de trabalho rugosidade na medição.
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.
Desvantagens dos sensores capacitivos
1, alta impedância de saída, baixa capacidade de carga.
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. A capacitância parasita tem grande influência.
A capacitância inicial do sensor capacitivo é muito pequena, mas a capacitância do cabo condutor que conecta o sensor e o circuito eletrônico, a capacitância parasita do circuito eletrônico e a capacitância da placa do capacitor e do condutor circundante e outras capacitâncias parasitas são grandes . A existência de capacitância parasita não apenas reduz a sensibilidade da medição, mas também causa saída não linear. Porque a capacitância parasita é aleatória. Portanto, o sensor está em um estado de funcionamento instável. Afeta a precisão da medição.