سنسور خازنی: دستگاه و اصل عمل. سنسور خازنی: نرم افزار

صنعت مدرن، و هر روز فعالیت های انسانی بشر، بیش از حد، آن را غیر ممکن است تصور بدون تمام انواع دستگاه های الکترونیکی. آنها ما را در هر راه کمک کند، و برخی از عملیات تولید به انجام بدون آنها موفق نیست. برای کسانی که "یاران" همچنین باید شامل یک سنسور خازنی.

بنابراین مبدل ساخته شده بر اساس نوع پارامتری به نام. اندازه گیری حجم چنین دستگاه از طریق تغییرات از خازن در هنگام تغییر برخی پارامترهای مهم انجام شده است. به عبارت ساده، تغییر برآورد شده در خازن تحت تاثیر برخی از عوامل خارجی.

اصول عملکرد سنسور خازنی

که آنچه که سنسور خازنی است. اصل کار از آنها بسیار دشوار است، اما آن را درک شما نیاز به دانستن چیزی. برای شروع ما با اصل تعیین ظرفیت خازن یاد می آورند. این اقدام توسط فرمول زیر بیان می شود:

C = εεₒS / δ.

این عبارت به بسیاری از از این دوره فیزیک مدرسه شناخته شده است، اما آن را نمی خواهد صدمه دیده به روز کردن حافظه و فراخوان خود را، که به معنی هر یک از متغیرهای:

• S - مساحت صفحات خازن.
• E - گذردهی از مواد دی الکتریک مورد استفاده در طراحی خازن.
• εₒ - همانطور که در فیزیک به معنی گذردهی فضای رایگان.
• δ - پس از آن می توان تعیین شده یا ضخامت ورق دی الکتریک، یا فاصله بین چندین لایه از مواد.

بنابراین، از فرمول بالا که ظرفیت خازنی تغییر به راحتی. کافی است به نحوی در این منطقه از بشقاب ماده دی الکتریک عمل کنند، یک فاصله بین صفحات و یا به طور مستقیم با نفوذپذیری مورد استفاده در تولید از مواد. بر این اساس، انتخاب از ارزش خاص بستگی دارد تنها در لیست از وظایف است که طراحان دستگاه را تنظیم کرده اید.

بنابراین، ما حتی می توانید یک سنسور خازنی با دست های خود را، به عنوان یک نقطه سازنده نظر آن است - خازن تخت یا استوانه ای معمول، یک صفحه از آن است که به طور مداوم در حال تجربه یک حرکت کنترل شده در فضا، که منجر به یک تغییر در خازن. باید به خاطر که فرمول فوق معتبر است تنها اگر شما به طور کامل غفلت اثرات لبه. ما بیشتر در مورد این که در بخش پایانی این نوشتار صحبت کنید.

باید بدانیم که چنین لوازم الکترونیکی به طور گسترده برای اندازه گیری جابجایی و زاویه ای و خطی از اشیاء، محاسبه اندازه، کار اعمال می شود، رطوبت، غلظت ماده فعال و ویژگی های دیگر استفاده می شود. با توجه به جنبه های ساختاری به این سوال، پس از آن گفت عدل می شوند، و حتی بدون آن ساخته شده سطح-موازی، در مکان های استوانه ای با الکترود پین، با پوشش مواد دی الکتریک.

در اینجا نحوه کار سنسور خازنی. اصل بهره برداری از برخی از آنها نیاز به دانستن را در جزئیات بزرگ. در این مقاله ما به برخی از فرمول که می تواند برای شما مفید باشد.

فرمول برای توصیف اصل بهره برداری از انواع خاصی از سنسورهای

سنسور سطح با تنوع ممکن از مربع صفحات دی الکتریک می تواند نسبتا به راحتی توصیف استفاده از معادله زیر:

C = εεₒaH / δ.

بر اساس "X" در این مورد به طول همپوشانی الکترود استفاده می شود اشاره دارد. بر این اساس، "یک" نشان دهنده عرض صفحات خازن. لازم به ذکر است که چنین دستگاه در زمینه های مختلف صنعت، جایی که آنها برای اندازه گیری دقیق از ارزش زاویه ای استفاده می شود استفاده شده است. ظرفیت مبدل در این صورت است که عبارت زیر پیدا شده است:

C = εεₒ (r₂- r₁) / 2δ * (φₒ-φ).

به منظور اندازه گیری دقیق حساسیت، شما باید یک فرمول کمی متفاوت استفاده کنید:

K = εεₒ (r₁ r₂-) / 2δ.

بیایید ببینیم است که توسط کسانی متغیر است که بخشی از این معادلات به معنای:

• r₁ - شعاع داخلی از صفحات کندانسور؛
• r₂ - شعاع های بیرونی همان بشقاب؛
• φ - اندازه گیری در لحظه ارزش (واقعی) از زاویه همپوشانی؛
• φₒ - مقدار اولیه زاویه همپوشانی.

در نهایت، ما توضیح عبارت ریاضی که اصل عامل از اندازه گیری خازنی با شکاف هوا قابل تنظیم توصیف:

C = εεₒS / (δₒ-X).

قابل پیش بینی، ترخیص کالا از گمرک اولیه δₒ درک، حرف X به همان مقدار از جابه جایی از صفحه می باشد. توجه کنید! از آنجا که ویژگی های استاتیک به شدت خطی نیست، معمولا سنسور سطح از نوع مورد استفاده برای اندازه گیری جابجایی بسیار کوچک، که 0،1δₒ مقدار تجاوز نمی کند. به طور طبیعی، این دستگاه به شدت در مهندسی دقیق، که در آن حتی خطاهای جزئی می تواند مشکلات کاملا جدی می شود خواستار است.

که در آن می توانید استفاده قرار گیرد؟

زمینه های نرم افزار امکان بسیار متنوع هستند. بنابراین، تقریبا در تمام صنایع می توانید عملیات، که توسط این دستگاه ها کنترل را تامین کند. آنها استفاده می شود برای کنترل پر کردن تانک های مختلف، و مطالب خود را می تواند مایع، (سنسور گاز) گاز یا ذرات.

شیوع فعالیت های صنعتی انسان صنعتی و نرمال بالاتر، قابل اطمینان تر و آسان تر برای طراحی چنین دستگاه است. از ترکیبی از این علائم، آنها خیلی خوب است که می توان آنها را حتی در شرایط بسیار تهاجمی استفاده می شود دارای تانکرهای نفت.

علاوه بر این، سنسور خازنی ممکن است به عنوان یک سوئیچ محدودیتی در خط نوار نقاله یا ماشین فروشگاه تولید استفاده می شود. لازم و برای موقعیت یابی دقیق ترین مکانیزم های مختلف است.

سنسور مجاورت

اما در حال حاضر در خواست بزرگ سنسورهای مجاورت، که از این اصل را دقیقا ساخته شده است. محدوده استفاده از آنها است حتی گسترده تر است. این به خاطر این دستگاه هزینه پنی است که می تواند کار تقریبا در همه نوع صنعت. با این حال، صنعت معمولی که در آن این نوع از تجهیزات محبوب ترین وجود دارد:

• کنترل از ظروف شفاف پر از مایع ساخته شده از پلاستیک یا شیشه ای.
• تابع مشابه است که توسط آنها در تولید مواد غذایی (از جمله کودکان)، که در آن محصول تمام شده است در ظروف ساخته شده از مواد شفاف بسته بندی انجام می شود. در اصل همان است و کار از عدل به عنوان یک سنسور سوخت خازنی.
• برای نظارت بر مناطق خطرناک، که در آن ممکن شکسته سیم پیچ در پیچ.
• کنترل مکان های مشابه که در آن تسمه نقاله حامل می تواند آسیب دیده.
• به صورت جداگانه کنترل نوع از محصولات تولید (تبدیل قوطی، بطری، بسته بندی).

جای تعجب نیست، این دستگاه های الکترونیکی در انواع مهندسی دقیق، تولید برق و بسیاری از صنایع دیگر از سنسورهای رایج ترین هستند.

اینکلینمترس

دستگاه هایی که تنها در سال های اخیر نسبتا شایع تبدیل شده اند شیب سنج های کوچک خازنی ارائه انتقال برق سیگنال خروجی که دارای قدر است به طور مستقیم به سنسور زاویه استفاده می شود متناسب است.

زمینه عمده شایع ترین استفاده از این دستگاه: پلت فرم سیستم ترازی، تعیین انحراف و تغییر شکل انواع پرتوهای پشتیبانی فنی، و همچنین کنترل دقیق جاده، راه آهن انحراف مسیر در مرحله ساخت و ساز.

علاوه بر این، استفاده از چنین دستگاه تعیین رول از کامیون های سنگین و سایر وسایل نقلیه، دستگاه آسانسور و بیل صنعتی و تعیین درجه جابجایی زاویه ای برای ماشین آلات کشاورزی و صنعتی به خصوص بزرگ.

بسیار مهم خازنی سطح سوخت سنسور در صنعت نفت است. آنها حتی در supertankers که در یک ده سفر و صدها هزار نفر از تن فرآورده های نفتی تصفیه حمل استفاده می شود. این دستگاه حتی در شکل گیری بسیار فراوان میعانات و درجه بالایی از منطقه تولید گرد و غبار (سنسور گاز همان) بسیار موثر است.

آنها استفاده از آنها در مقادیر اندازه گیری تراز فشار مطلق و نسبی و همچنین ضخامت مواد دی الکتریک، که است که تقریبا در تمام صنایع که خازن واقعا قدرتمند استفاده می شود بسیار مهم پیدا کنید.

مزایای اصلی سنسور خازنی

لازم به ذکر است که سنسور خازنی دارای مزایای بسیاری که با دستگاه های مشابه که بر اصول تا حدودی متفاوت تشکیل مقایسه شده است. بیایید لیست از مزایای اصلی این گوساله و بره:

• در ساخت آنها بسیار ساده است. علاوه بر این، مواد ساده ترین و ارزان می توان در تولید آنها استفاده می شود. حتی سنسور سطح سوخت خازنی مورد استفاده در صنعت نفت اشیاء مهم اندازه بسیار متواضع کمترین سطح ممکن از مصرف انرژی الکتریکی. با تمام این ویژگی، آنها سطح بسیار خوبی از حساسیت است، که اغلب دست نیافتنی برای دستگاه های گران تر متفاوت است.
• در اصل، می توان آن را یک سنسور خازنی با دست های خود، با استفاده از به عنوان پایگاه خود را هر بیشتر یا کمتر قابل اعتماد و با کیفیت بالا صنعتی خازن.
• تماس با ما آنها است، که برای کار در شرایط گرد و غبار و رطوبت بالا بسیار مفید (بسیار به ندرت یک کلکسیونر فعلی استفاده می شود).
• عمر بسیار طولانی، واحد بارها و بارها موفق به "پس گرفتن" کم هزینه است. بر این اساس، سنسور خازنی (قیمت که در محدوده 1200-1700 روبل) کسب بسیار سودآور است.
• برای حرکت بخش متحرک دستگاه مورد نیاز است به تلاش اندکی.
• این دستگاه بسیار آسان است برای ترکیب با تقریبا تمام دسته از تجهیزات است که تنها در فعالیت های صنعتی استفاده می شود.

جنبه های منفی

متاسفانه، هر سنسور خازنی دارای اشکالاتی خاص، که تا حد معینی پیچیده استفاده گسترده از این نوع از تجهیزات. آنها را به لیست با جزئیات بیشتر:

• عامل تبدیل (به عنوان مثال، انتقال) نسبتا کم است.
• اندازه کوچک و سادگی طراحی به این واقعیت است که مطالبات بسیار بالا در کیفیت دستگاه های غربالگری نامزد کمک می کند.
• خوب سنسور سطح خازنی (و دیگر ابزار برای اندازه گیری های مشابه) می توانید به طور موثر تنها در یک فرکانس بسیار بالاتر از مقدار استاندارد 50 هرتز کار می کنند.

اطلاعیه های مهم

با این حال، همه خیلی بد نیست. بسیاری از تولید کنندگان به دنبال ویژگی های محافظ بسیار خوبی از سنسور با ایجاد تغییرات جزئی در ساختار آنها است. همانطور که برای دفعات استفاده، در عمل آنها نتایج بسیار عالی در ارزش گسترده صنعتی از 400 هرتز نشان می دهد.

ما قبلا در مورد وفاداری به فرمول اساسی تنها اگر نادیده گرفتن اثر لبه صحبت کردیم. اما مفید است که بدانید که واقعا می تواند یک اثر منفی تنها در صورتی که فاصله بین صفحات دی الکتریک است که قابل مقایسه اندازه خود را دارند. علاوه بر این، اثر منفی را می توان تا حد زیادی خنثی به سادگی با استفاده از حلقه نگهبان. در این مورد، تاثیر اثرات مرز نمی تواند فراتر از صفحات استفاده را انتقال دهند.

بار دیگر، ما توجه داشته باشید که سنسور فشار مشابه با یک سادگی قابل توجه، که اجازه می دهد تا به شما برای ایجاد یک ساختار شگفت پایدار، با دوام و کم هزینه است. اگر شما انتخاب می کنید ابعاد هندسی درست استفاده می شود دی الکتریک است که در تولید چنین مواد خازن به ویژه می تواند نگران استفاده می شود.

بنابراین، به درستی برداشتن مهر و موم فلزی برای ساخت مسکن سنسور، آن را عملا قابل اغماض نوسانات درجه حرارت حتی قوی است که می تواند در یک تغییر در خازن از دستگاه و قرائت ناکافی آن منجر شود. البته، این کار نیاز به انجام سنسور فشار جدا شده کامل و دیگر مانند شاخص های عوامل محیطی تهاجمی مذکور نخواهد بود. با وجود سادگی خود، رطوبت بالا و افزایش میزان تابش منفی ممکن است از قابلیت اطمینان از دستگاه تاثیر می گذارد.

طبقه بندی سنسور

مورد استفاده در پروسه های صنعتی برای تولید آنها به شما اجازه اشتراک گذاری تمام انواع سنسور تولید به دو گروه بزرگ: odnoemkostnye و dvuhemkostnye. نوع دوم به دیفرانسیل و poludifferentsialnye تقسیم شده است. اجازه دهید آنها را با جزئیات بیشتر در نظر بگیرید.

دستگاه Odnoemkostny. در این مورد مدار سنسور خازنی بسیار ساده است، از بخش اصلی خود خازن رایج ترین با خازن متغیر است. متاسفانه، حتی یک کمی افزایش رطوبت و درجه حرارت در دقت نشانه تاثیر بسیار ملموس است. به این دلیل، می سنسورهای مختلف اغلب نقص وجود دارد. برای خنثی کردن مقدار از این اشتباهات، لازم است به استفاده از ساختار متفاوت.

سنسور Dvuhemkostny. در واقع، آن را فقط یک ساختار متفاوت است. اغلب ممکن است برای دیدار با سنسور سطح خازنی است که توسط چنین طرح تولید شده است. این دستگاه ها از اشکال اصلی از مدل قبلی تحویل داده، اما دارای نقاط ضعف خود را دارند. نقطه ضعف مهم ترین نیاز به استفاده از دو یا سه سیم محافظت بین دستگاه خود به خود و سطح، چرا که تنها در این روش می توانید به اصطلاح خازن پارازیتی سرکوب است.

با این حال، یک طرح نسبتا پیچیده ای از سنسورهای خازنی در این مورد از آن آسان است را نادیده بگیرد، چرا که در عوض شما یک دستگاه بسیار دقیق و حساس است.

سنسور ساخت ویژگی

در بسیاری از موارد (از نقطه نظر طراحی) از ایجاد چنین دستگاه های مشکل ساز است. این امر به ویژه زمانی که می خواهید برای ایجاد یک سنسور با سطوح متغیر ظرفیت. با این حال، تجربه نشان می دهد که بسیاری از مشکلات تقریبا به طور کامل کالیبراسیون دقیق و مواد با کارایی بالا مورد استفاده در تولید حل شده است. در اغلب موارد این مشکلات مواجه شده توسط تولید کنندگان dvuhemkostnyh سنسور.

به طور کلی، ویژگی این نوع از دستگاه های اندازه گیری است که می توان آنها را به عنوان یک نسبت بدون بعد از دو کمیت های فیزیکی (تانک) که یک عبارت دقیق فیزیکی و معنای ارائه شده است. به طوری که می توان آنها را با خیال راحت به نام "پروب رابطه." استفاده از این دستگاه (آنها را به علاوه بزرگ!) این است که به طور کلی می توانید در طراحی آن برخی از اقدامات استاندارد و سرد افزایش قابلیت اطمینان در شرایط واقعا شدید و شرایط.

خواص از نرم افزارهای تبدیل خطی

همه مقادیر غیر الکتریکی است، که اغلب مورد نیاز برای کنترل در محیط های صنعتی، بسیار متنوع و چند وجهی است. بخش قابل توجهی از اقدامات است که در معرض کنترل های سخت، حرکات زاویه ای و خطی حتی انواع مختلف سطوح در فضا است. اگر شما استفاده از یک خازن که دارای میدان الکتریکی کاملا یکنواخت در فاصله، آن است چندان دشوار نیست به سنسورهای الکترونیکی دو تن از انواع زیر است:

• در کدام یک از الکترودها متغیر است.
• کسانی که یک شکاف متغیر بین دو الکترود.

این آسان است به درک که نوع اول مناسب برای رفع این جنبش در واقع بزرگ، در حالی که با استفاده از نوع دوم می توان متوجه حتی برخی از حرکت بدن در فضا است، که ارزش به تنها چند میکرون برابر است!

سنسور برای تعیین جابجایی زاویه ای

به طور کلی، با طراحی و هدف، آنها تقریبا به طور کامل یکسان به نوع تماس قبل. کوچک - شباهت در این واقعیت است که سنسور الکترود از یک منطقه متغیر نیز باید برای ابعاد بزرگتر و با فاصله متغیر بین دو الکترود خود را مورد استفاده قرار گیرد آشکار می شود. به طور معمول، چنین دستگاه هایی ساخته شده چند قطعه قطعه، با امکان تغییر منطقه صفحات خازن.

برای رسیدن به این، یک الکترود اول ثابت به شفت متحرک در چرخش است که آن را تغییر موقعیت خود را نسبت به منطقه تغییر دوم که همپوشانی از صفحات دی الکتریک در خازن فراهم می کند. طبیعی است که وقتی آن را ثبت تغییر در ظرفیت خازنی است.

یافته

بنابراین ما در مورد ویژگی های اساسی از سطح ساز، دست در مورد مناطق خود را از برنامه، در مورد ویژگی های طراحی، اصل عمل و راه حل های فنی امکان پذیر است. همانطور که شما می توانید از مقاله درک، شیوع سنسور خازنی و محبوبیت بسیار بالا خود را در قیمت های بسیار جذاب از این دستگاه و یک عمر طولانی حتی تحت شرایط دشوار زیست محیطی است.

همه این امکان به لطف این واقعیت است که، از نقطه نظر سازنده از این دیدگاه، همه این متر تنها خازن استاندارد، که توسط راه تا حدودی غیر معمول از برنامه خود را مشخص شده است. با این حال، شما می توانید و پیدا کردن برای خود، یک بار دیگر به دنبال در فرمول ریاضی است که به طور گسترده بازتاب اصول کیپ کار.