Cảm biến kiểu điện dung

Một phần của tài liệu 285582_tcvn7011-8-2013 (Trang 66 - 67)

Từ các công thức này, thấy được là sự chuyển đổi giữa các đơn vị đo đòi hỏi các phương pháp tính tích phân và vi phân là:

F.2.5 Cảm biến kiểu điện dung

Các cảm biến kiểu điện dung gồm có hai tấm dẫn điện có diện tích A, hai tấm được đặt cách nhau khoảng cách d, với một lớp vật liệu cách điện có hằng số điện môi , và điện dung C:

C = o A / d

Trong đó o là hằng số điện môi của chân không (10-11/2 F/cm).

Có thể chứng minh được rằng sự thay đổi khoảng cách giữa hai tấm dẫn điện dẫn đến sự thay đổi của điện dung như sau:

C(d) / C(d + d) = 1 + d / d

Do quan hệ giữa sự thay đổi của điện dung và sự thay đổi của khoảng cách là không tuyến tính, tín hiệu đầu ra của cảm biến phải được chuyển thành tuyến tính trong mạch điện tử và được hoàn điệu (được tách) bằng phương pháp "thiết lập cân bằng" (các dãy mắc song song) và được khuyếch đại. Vỏ hộp được thiết kế đặc biệt như một màn chắn bảo vệ chống lại các nhiễu loạn và giao thoa ở bên trong và từ bên ngoài. Để tránh ảnh hưởng của sự thay đổi của điện lượng của các dây dẫn, một giai đoạn tiền khuyếch đại được kết hợp trong vỏ hộp cảm biến. Các thay đổi điện dung được phát hiện được biến đổi thành thay đổi điện áp. Các thiết bị đo kiểu điện dung cũng được cấp bởi tín hiệu sóng mang dòng điện xoay chiều. Tín hiệu đầu ra được điều phối bằng một mạch tách sóng nhạy pha để phát hiện tín hiệu (chiều của tín hiệu hoặc dịch chuyển ban đầu).

Các cảm biến kiểu điện dung được sử dụng chủ yếu cho việc đo các phần tử rung kiểu không tiếp xúc. Trong nhiều trường hợp, bề mặt kim loại của vật thể rung thực hiện chức năng của một tấm dẫn điện thứ hai. Phụ thuộc vào kiểu cảm biến được sử dụng, dải đo mở rộng từ 0,05 mm đến 10 mm với

độ phân giải từ 0,002 m đến 0,4 m. Sai lệch độ tuyến tính xấp xỉ 0,2 % của dải đo. Dải tần số nằm trong khoảng từ 0 kHz đến 6 kHz.

Một phần của tài liệu 285582_tcvn7011-8-2013 (Trang 66 - 67)

Tải bản đầy đủ (DOC)

(68 trang)
w