Prinsip kerja sensor kapasitif
Sensor kapasitif didasarkan pada berbagai jenis kapasitor sebagai elemen penginderaan, karena perubahan yang diukur akan menyebabkan perubahan kapasitansi kapasitor, melalui rangkaian pengukuran, perubahan kapasitansi dapat diubah menjadi output sinyal listrik. Mengukur ukuran sinyal listrik, dapat menilai ukuran yang diukur. Begitulah cara kerja sensor kapasitif.
Keuntungan sensor kapasitif
1, stabilitas suhu yang baik
Nilai kapasitansi sensor kapasitif umumnya independen dari bahan elektroda, yang kondusif untuk pemilihan bahan dengan koefisien suhu rendah, dan karena panasnya yang sangat kecil, sedikit pengaruh pada stabilitas. Sensor resistensi memiliki kehilangan tembaga, mudah memanaskan nol drift.
2. Struktur sederhana
Sensor kapasitif sederhana dalam struktur, mudah diproduksi dan memastikan akurasi tinggi, dan dapat dibuat sangat kecil untuk mencapai beberapa pengukuran khusus; Dapat bekerja dalam suhu tinggi, radiasi yang kuat dan medan magnet yang kuat dan lingkungan yang keras lainnya, dapat menahan perubahan suhu yang besar, menahan tekanan tinggi, dampak tinggi, kelebihan beban, dll. Dapat mengukur perbedaan antara suhu tinggi dan tekanan rendah, juga dapat mengukur kerja magnetik.
3. Respons dinamis yang baik
Sensor kapasitif karena daya tarik elektrostatik antara pelat bermuatan kecil (sekitar beberapa 10 ^ (5) N), untuk peran energi, dan karena bagian yang bergerak dapat dilakukan sangat kecil sangat tipis, kualitasnya sangat ringan, sehingga frekuensi inherennya sangat tinggi, waktu respons dinamis pendek, dapat bekerja di bawah beberapa frekuensi MHZ, sangat cocok untuk pengukuran dinamis. Dan karena kerugian menengahnya kecil dapat menggunakan catu daya frekuensi yang lebih tinggi, sehingga frekuensi kerja sistem tinggi. Ini dapat digunakan untuk mengukur parameter dengan variasi kecepatan tinggi.
4, pengukuran non-kontak dan sensitivitas tinggi
Pengukuran non-kontak getaran atau eksentrisitas poros berputar, pembersihan radial bantalan bola kecil, dll. Ketika pengukuran non-kontak digunakan, sensor kapasitif memiliki efek rata-rata dan dapat mengurangi pengaruh kekasaran permukaan benda kerja pada pengukuran.
Sensor kapasitansi selain kelebihan di atas, tetapi juga karena daya tarik elektrostatik antara pelat bermuatan sangat kecil, gaya input yang diperlukan dan energi input sangat kecil, sehingga dapat mengukur tekanan yang sangat rendah, gaya dan akselerasi yang sangat kecil, perpindahan, dll,, dapat melakukan sangat sensitif, resolusi tinggi, dapat merasakan perpindahan 0,01μm atau bahkan lebih kecil. Karena hilangnya udara dan media lainnya yang kecil, residu nol yang dihasilkan oleh struktur diferensial dan terhubung ke jenis jembatan sangat kecil, sehingga sirkuit diizinkan untuk melakukan pembesaran tinggi, sehingga instrumen memiliki sensitivitas tinggi.
Kekurangan sensor kapasitif
1, impedansi output tinggi, kapasitas beban yang buruk.
Tidak peduli apa pun jenis sensor kapasitif, dibatasi oleh ukuran geometris pelat elektroda, kapasitansinya sangat kecil, umumnya puluhan hingga ratusan metode kulit (pF), sehingga impedansi output sensor kapasitif sangat tinggi, hingga ~ ω. Karena impedansi output yang tinggi, daya output kecil, kapasitas beban buruk, rentan terhadap gangguan eksternal dan fenomena yang tidak stabil, dan bahkan tidak dapat bekerja dengan serius.
2. Kapasitansi parasit memiliki pengaruh besar.
Kapasitansi awal sensor kapasitif sangat kecil, tetapi kapasitansi kabel timbal yang menghubungkan sensor dan sirkuit elektronik, kapasitansi liar sirkuit elektronik dan kapasitansi pelat kapasitor dan konduktor sekitarnya dan kapasitansi parasit lainnya besar. Adanya kapasitansi parasit tidak hanya mengurangi sensitivitas pengukuran, tetapi juga menyebabkan output nonlinier. Karena kapasitansi parasit adalah acak. Oleh karena itu, sensor berada dalam keadaan kerja yang tidak stabil. Mempengaruhi akurasi pengukuran.