Hình 3.25: cảm biến kiểu cảm ứng
3.5.4 Cảm biến áp suất silic kiểu điện dung
silic kiểu điện dung
• Nguyên lý: Điện dung của tụ điện được thay đổi
bằng cách tác động lên một trong các thông số làm thay đổi điện trường giữa hai vật dẫn tạo nên hai bản cực của tụ điện. Một trong hai bản cực được nối cơ học với vật trung gian chịu tác động của áp suất cần đo.
3.5 Cảm biến kiểu điện
• 1-màng kim loại, là bản cực động
• 2- bản cực tĩnh được cách điện với vỏ bằng thạch anh. Sự phụ thuộc của điện dung C vào độ dịch chuyển của màng (1) có dạng:
C = . S/ ( + 0)
Trong đó là hằng số điện môi của chất điền đầy khe hở giữa hai bản cực, S- diện tích bản cực, 0: khoảng cách giữa các bản cực khi áp suất tác động bằng 0.
• Để biến đổi điện dung C thành tín hiệu đo lường, người ta thường dùng cầu xoay chiều hay mạch vòng cộng hưởng L – C. Bộ cảm biến áp suất kiểu điện dung để đo áp suất đến 120 MPa thì bề dày của màng từ 0,005 – 1mm. Nó dùng trong trường hợp áp suất thay đổi nhanh. Hằng số thời gian biến đổi là 10-4s. Sai số là (0,2 – 5)%.
• Ưu điểm: cảm biến điện dung cho tín hiệu đo lớn từ 20 đến 200 mV, khối lượng nhỏ và ít nhạy cảm với gia tốc. So với cảm biến áp trở, cảm biến điện dung ít nhạy với nhiệt độ và ổn định cao hơn.
• Nhược điểm: cảm biến này phụ thuộc vào độ ẩm vì độ ẩm ảnh hưởng đáng kể đến hằng số điện môi của tụ điện