Print Shortlink

ЁМКОСТНЫЕ ДАТЧИКИ.

ЁМКОСТНЫЕ ДАТЧИКИ.

            Ёмкостным датчиком принято называть устройство преобразования параметрического типа, в котором измерение контролируемой величины преобразуется в изменение ёмкостного сопротивления. Назначением  ёмкостного датчика является преобразование  неэлектрических величин различного типа ( уровня жидкости, механического усилия, давления, влажности, температуры и др. ) в определённое значение электрической ёмкости.

Базовая конструкция ёмкостного датчика состоит из следующих основных элементов.

  1. Генератор  формирует сигнал опорной частоты и задаёт диапазон работы всего устройства.
  2. Демодулятор отвечает за преобразование изменения частоты генератора в изменение величины выходного напряжения.
  3. Триггер задаёт необходимую крутизну фронта сигнала переключения.
  4. Усилитель преобразует амплитуду выходного сигнала до необходимой величины.
  5. Индикатор светодиодный отражает текущее состояние работы устройства.
  6. Защита от воздействия внешних факторов осуществляется при помощи заливки компаундом.
  7. Латунный корпус защищает изделие от внешних механических воздействий и обеспечивает крепление изделия в нужном месте.
Ёмкостные датчики.

Рис.1. Ёмкостные датчики.

Чувствительным элементом  ёмкостного датчика по определению является конденсатор. Его ёмкость зависит от:

-     изменения зазора между пластинами;

-         изменения площади перекрытия пластин;

-         изменения положения или деформации диэлектрика в устройстве;

-         изменения состава или диэлектрической проницаемости  диэлектрика в устройстве.

Кроме того, этот конденсатор входит в состав опорного RC генератора, а, следовательно, непосредственно оказывает влияние на его частоту и уровень выходного сигнала. Демодулятор преобразует изменение частоты в изменение напряжения, что вызовет срабатывание триггера. Последние, в свою очередь,  приведёт к изменению состояния выключателя. Для устойчивого процесса срабатывания применяются мощные транзисторы. Чувствительность датчика зависит от диэлектрических свойств материала объекта и является настраиваемой величиной. Ёмкостные датчики характеризуются широкой зоной чувствительности, но достаточно низкой частотой срабатывания.

На сегодняшний день ёмкостные датчики широко используются в связи с большим разнообразием управляющих объектов. В качестве последних могут выступать практически любые материалы. Но наиболее эффективным является применение ёмкостных датчиков при контроле уровня жидких и сыпучих материалов, при счёте объектов и их позиционировании.

К достоинствам использования ёмкостных датчиков следует отнести:

-         относительную простоту изготовления;

-         возможность применения недорогих материалов в процессе производства;

-         миниатюрность;

-         экономичность;

-         высокую чувствительность;

-         продолжительный срок эксплуатации;

-         применение минимальных усилий для перемещения подвижной части ёмкостного датчика;

-         высокую универсальность.

К недостаткам ёмкостных датчиков принято относить:

-         малый коэффициент преобразования;

-         необходимость обеспечения высокой степени экранирования;

-         необходимость защиты от ложных срабатываний;

-         устойчивую работу только на повышенной частоте.

Современные конструкции ёмкостных датчиков позволяют легко свести к минимуму указанные недостатки.

Таким образом, емкостные датчики отличаются простотой исполнения, что позволяет собирать прочные и надёжные конструкции. А достоинства их использования делают ёмкостные датчики незаменимыми в приборах, где допускаются лишь минимальные ( сотые и тысячные доли процента )  погрешности.

Поделиться в соц. сетях

Опубликовать в Google Buzz
Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники

Leave a Reply

Spam Protection by WP-SpamFree

мой твиттер