Capacitive sensor: fitaovana sy ny fitsipiky ny fandidiana. Capacitive Sela Mpandray Hafanana: fampiharana

Modern orinasa, sy olona andavanandro asa olombelona, koa, dia tsy afaka an-tsaina tsy misy isan-karazany ny fitaovana elektronika. Manampy antsika amin'ny zavatra rehetra, ary ny sasany hanao ny asa mpanamboatra tsy mahomby tsy misy azy ireo. Ho an'ireo "mpanampy" koa dia tokony ahitana ny capacitive sensor.

Antsoina hoe converters atao amin'ny parametric karazana. Fandrefesana ny boky toy izany dia tanterahina amin'ny alalan'ny fitaovana fiovana ny capacitance, rehefa miova ny zava-dehibe sasany masontsivana. Raha tsorina, ny Tombanana ho fiovan'ny capacitance eo ambany fitarihan'ny sasany lafin-javatra ivelany.

Ny fitsipiky ny miasa ny capacitive sensor

Izany no capacitive Sela Mpandray Hafanana. Ny foto-kevitry ny hetsika fa tsy sarotra toy izany, fa mba hahatakatra azy io tokony ho fantatrao zavatra. Voalohany isika hahatsiaro ny fitsipiky ny famaritana ny capacitance ny capacitor. Io hetsika dia voambara araka ny rijan manaraka izao:

C = εεₒS / δ.

Io no fantatra amin'ny teny maro avy amin'ny sekoly fizika Mazava ho azy fa tsy handratra mba hamelombelona ny fahatsiarovana sy ny Tadidio, izay midika tsirairay ny hiovaova;

• S - faritra ny capacitor takelaka.
• E - havany permittivity ny dielectric fitaovana ampiasaina amin'ny famolavolana capacitor.
• εₒ - toy ny ao amin'ny Fizika mba hilazana permittivity ny toerana malalaka.
• δ - dia azo tendrena na ny hatevin'ny ny dielectric lovia, na ny elanelana misy eo amin'ny maro sosona ny fitaovana.

Noho izany, avy any ambony izay raiki-pohy ny capacitance mora miova. Raha fintinina dia toa andraikitra eo amin'ny faritra ny takela-dielectric ara-nofo, lavitra eo amin 'ny takelaka, na mivantana ny permeability ampiasaina amin'ny fanamboarana ny fitaovana. Noho izany, ny fifantenana ny sarobidy indrindra dia miankina fotsiny amin'ny lisitry ny asa izay mpamorona ny fitaovana efa nanendry.

Araka izany, azontsika atao dia manao capacitive sensor amin'ny tanana, toy ny fanorenana fomba fijery izany - ny mahazatra fisaka na cylindrical capacitor, iray vilia izay tsy mitsahatra mizaka ny mifehy hetsika amin'ny habakabaka, izay mitondra ho fiovana amin'ny capacitance. Dia tokony ho tsaroana fa ny ambony dia manan-kery raiki-pohy ihany raha toa ianao ka tsy miraharaha tanteraka ny sisin'ny vokatry. Ho isika miresaka bebe kokoa momba izany ao amin'ny fizarana farany amin'ity lahatsoratra ity.

Tokony ho fantatra fa fitaovana elektronika toy izany dia ampiasaina be noho ny nandrefesany ny angular sy Linear displacements ny zavatra, fikajiana ny habeny, ny asa ampiharina, hamandoana, fitanan'i ny mpanao fananana sy ny toetra hafa. Momba ny lafin-javatra ara-drafitra ny fanontaniana, dia nanao hoe: Bales natao fiaramanidina-mitovy, amin'ny cylindrical housings amin'ny Pin electrodes, miaraka amin'ny soson'ny ny dielectric ara-nofo, ary na dia tsy misy azy io.

Toy izao ny fomba miasa capacitive Sela Mpandray Hafanana. Ny fitsipiky ny fiasan'ny ny sasany amin'izy ireo dia mila mahafantatra amin'ny tsipiriany lehibe. Ato amin'ity lahatsoratra ity no manome raikipohy sasany izay mety ho mahasoa ho anao.

Formula hamaritana ny fitsipiky ny fiasan'ny karazana sasany Sela Mpandray Hafanana

Level sensor amin'ny mety miovaova toy ny kianja takelaka dielectric amim-pahamarinana dia mety ho mora foana Namaritra ny fampiasana manaraka mira:

C = εεₒaH / δ.

Ny "X" amin'ity tranga ity dia manondro ny halavan'ny hifanindry ny electrodes ampiasaina. Araka izany, "ny" manondro ny sakan'ny ny takelaka ny capacitor. Tsara homarihina fa fitaovana toy izany no ampiharina eo amin'ny sehatry ny indostria isan-karazany, izay ampiasaina ho an'ny marina angular fandrefesana ny soatoavina. afaka ny transducer tahaka izany dia hita amin'ny manaraka hoe:

C = εεₒ (r₂- r₁) / 2δ * (φₒ-φ).

Mba hahafahana mandrefy ny tsy fahazakana araka ny marina, dia tokony hampiasa ny somary hafa kely raikipohy:

K = εεₒ (r₂- r₁) / 2δ.

Andeha hojerentsika izay no tiana holazaina amin'ny hiovaova ireo izay anisan'ny equations ireto:

• r₁ - anatiny nipoaka ny condenser takelaka;
• r₂ - ivelany ihany nipoaka ny lovia;
• φ - norefesiny amin'izao fotoana izao (tena) lanjan'ny ny hifanindry fiolahana;
• φₒ - ny voalohany hifanindry lanjan'ny ny fiolahana.

Farany, dia manazava ny matematika hoe izay mamaritra ny fandidiana ny capacitive fitsipiky ny habetsahan'ny amin'ny rivotra Adjustable hantsana:

C = εεₒS / (δₒ-X).

Mialoha, ny fahazoan-dalana voalohany indrindra δₒ takatra, ny taratasy dia mitovy X habetsaky ny fifindran 'ny lovia. Mitandrina! Koa satria toetra tsy voasakantsakan'ny Linear fotsiny, matetika ny ambaratonga sensor ny karazana atao handrefesana tena kely displacements, izay tsy hihoatra ny habetsahana 0,1δₒ. Mazava ho azy fa ireo fitaovana ireo nanontany tena amin'ny fametrahana mazava tsara injeniera, izay na dia kely fahadisoana dia mety hiteraka olana lehibe tena.

Aiza no azo ampiasaina izy ireo?

Areas ny fampiharana azo atao dia tena samy hafa. Araka izany, ao amin'ny saika orinasa rehetra dia afaka hihaona amin'ny fandidiana, izay fehezin'ny fitaovana ireo. Izy ireo ampiasaina mifehy ny feno ny fiara mifono vy isan-karazany, ary ny anatiny Mety ho ranon-javatra, gaseous na particulate (entona sensor).

Ny tahan'ny ny orinasa sy indostria ara-dalàna ny asa atao dia olona ambony, azo antoka kokoa ary mora kokoa hanao ny mari fitaovana toy izany. Avy amin'ny fitambaran'ny ireo soritr'aretina kosa noho ny tsara fa azo ampiasaina na dia ao anatin'ny toe-piainana faran'izay tia ady mihazona tankers menaka.

Ankoatra izany, ny capacitive sensor dia azo ampiasaina ho toy ny fetran'ny conveyor jiro eo amin'ny orinasa mpamokatra entana, tsipika na milina fivarotana. Dia ilaina sy ho an'ny marina ny tena toerany ny rafitra isan-karazany.

akaiky Sela Mpandray Hafanana

Fa ankehitriny kosa, ao lehibe mitaky akaiky Sela Mpandray Hafanana, izay vita amin'ny tanteraka koa io toro lalana. Ny isan-karazany ny fampiasana midadasika kokoa aza. Izany dia vokatry ny variraiventy vidin'ny fitaovana izay afaka miasa amin'ny ankamaroan'ny karazam-indostria. Na izany aza, dia misy orinasa mahazatra izay karazana fitaovana io no malaza indrindra:

• Fanaraha-maso ny ranon-feno mangarahara kaontenera vita amin'ny plastika na fitaratra.
• Toy izany koa ny asa dia tanterahana amin'ny alalan'ny azy ao amin'ny fanamboarana ny sakafo (anisan'izany ny ankizy), izay misy ny vokatra vita dia ao anaty baoritra fitoeran vita tamin'ny fitaovana mangarahara. Eo amin'ny mifototra koa io toro lalana sy ny asan'ny Bale ho toy ny solika capacitive sensor.
• Fa fanaraha-maso faritra mampidi-doza, izay azo atao rivotra, mankao tariby tapaka.
• Mifehy ny toerana toy izany koa izay mitondra fehikibo conveyor azo simba.
• Tsirairay mifehy ny karazana vokatra novokarina (fiovam-po ny kapoaka, tavoahangy, fonosana).

Tsy mahagaga raha ireo fitaovana elektronika no tena fahita eo amin'ny fametrahana mazava tsara injeniera, ny hery sy ny maro hafa taranaka orinasa isan-karazany ny Sela Mpandray Hafanana.

inclinometers

Fitaovana izay lasa fahita afa-tsy ao anatin'ny taona vitsivitsy dia somary kely-salantsalany capacitive inclinometer fifindran'ny manome herinaratra Output famantarana izay maridrefy dia mivantana mitanila ho fiolahana sensor ampiasaina.

Ny tena mahazatra saha lehibe ny fampiasana ny fitaovana ireto: sehatra fampifanarahana rafitra, tapa-kevitra ny deflection sy ny deformation isan-karazany ny fanohanana ara-teknika andalana, ary koa ny fanaraha-maso hentitra ny lalana, lalamby hazakazaka fahadisoan-dàlana eo amin'ny dingan'ny ny fanorenana.

Ankoatra izany, ny fampiasana fitaovana toy izany no mamaritra ny horonan-mavesatra fiarabe sy fiara hafa, elevators sy ny indostria excavateurs ary hahafantarana ny ambaratongam-angular fifindran ho an'ny fambolena sy ny indostria ny milina lehibe indrindra.

Tena zava-dehibe capacitive Sela Mpandray Hafanana haavon'ny solika eo amin'ny diloilo orinasa. Izy ireo dia ampiasaina ao amin'ny supertankers na dia izay mitondra ao anatin'ny iray diany am-polony sy an-jatony an'arivony taonina ny vokatra menaka voadio. Ireo fitaovana ireo na dia tena mahomby tena be dia be ao amin'ny fananganana condensate sy ambony ny vovoka faritra famokarana (mandatsa-dranomaso izany sensor).

Izy ireo mahita ny fampiasana ao amin'ny fandrefesana tanteraka ny soatoavina sy ny havany haavon'ny tsindry ary koa ny hatevin'ny ny dielectric fitaovana, izay tena zava-dehibe amin'ny ankamaroan'ny orinasa izay tena mahery vaika capacitors dia ampiasaina.

Ny tena tombontsoa ny capacitive Sela Mpandray Hafanana

Tsara homarihina fa ny capacitive sensor maro tombony raha oharina amin'ny fitaovana mitovy izay niforona tamin'ny somary fitsipika samy hafa. Aoka ny lisitra ny tena tombony ireo Kip:

• Ao amin'ny orinasa mpamokatra entana, izy ireo dia tena tsotra. Ankoatra izany, ny tena tsotra sy mora vidy fitaovana azo ampiasaina amin'ny famokarana. Na dia capacitive ambaratonga Sela Mpandray Hafanana solika nampiasaina tao amin'ny orinasa solika zavatra manan-danja no tena manetry tena habeny manana ny ambany indrindra izay azo atao ny fihinanana haavon'ny angovo herinaratra. Amin'ny toetra rehetra ireo, dia tsy mitovy fari-fahatsapana tsara, izay matetika mihitsy ny fitaovana lafo vidy kokoa.
• Amin 'ny fitsipika, dia afaka ny ho capacitive sensor amin'ny tanana, ny fijerena ny faladiany intsony na tsy azo antoka sy avo kalitao capacitor indostria.
• Ny fifandraisana izy ireo (tena zara raha nampiasa ny hetra ankehitriny), izay tena mahasoa ny asa eo amin'ny toe-piainana avo vovoka sy ny hamandoana.
• tena ela velona fanompoana, ny rafitra mitantana foana mba "hanenjika" ny vidiny ambany. Noho izany, ny capacitive sensor (ny vidin'ny izay ao amin'ny isan-karazany roubles 1200-1700) Tena mahasoa fahazoana.
• Fa mifindra ny mitsingevana ampahany amin'ny fitaovana dia takiana mba hanao ezaka kely mahagaga.
• Ny fitaovana dia tena mora ny miray tsikombakomba amin'ny ankamaroan'ny sokajy ny fitaovana izay ampiasaina amin'ny indostria ihany no asa.

lafiny ratsy

Indrisy anefa, samy capacitive sensor manana lafiny ratsy sasany, izay ny sasany hatraiza hatraiza hatraiza manasarotra ny fampiasana io karazana fitaovana. Isika lisitra ireo amin'ny an-tsipiriany:

• fiovam-po antony (i.e., fifindran'ny) dia somary ambany.
• Small habeny sy ny endrika tsotra ny mandray anjara amin'ny zava-misy fa tena ambony ny tendren'ny mitaky ny hatsaran'ny fitaovana fitiliana.
• Tsara capacitive anivon'ny sensor (sy ny hafa toy izany koa fitaovana fandrefesana) ihany no afaka miasa tsara amin'ny matetika be avo noho ny faneva ilaina ny 50 Hz.

manan-danja Notices

Na izany aza, tsy dia rehetra dia ratsy. Maro mpanamboatra mitady fiarovana tsara toetra ny Sela Mpandray Hafanana amin'ny alalan'ny fanaovana fiovana kely eo amin'ny rafitra. Ary ny matetika ny fampiasana, eo amin'ny fampiharana ireo dia mampiseho tsara ny valiny ao amin'ny orinasa niely patrana ilaina ny 400 Hz.

Efa niresaka momba ny tsy fivadihana ny tena raiki-pohy ihany, raha tsy miraharaha ny sisin'ny vokany. Saingy ilaina ny mahafantatra fa afaka ny tena Nisy vokany ratsy afa-tsy ny zava-nitranga fa ny elanelana misy eo amin'ny takelaka dielectric dia mitovy ny ny habeny. Ankoatra izany, ny ratsy vokany tena azo neutralize mampiasa fotsiny ny mpiambina peratra. Amin'ity tranga ity, ny fiantraikan'ny vokatry sisintany tsy afaka hamindra ampiasaina tsara any an-dafin'ny takelaka.

Indray mandeha indray, dia mariho fa iray ihany no mampiavaka tsindry Sela Mpandray Hafanana iray miavaka tsotra, izay mamela anao mamorona mahagaga miovaova, mateza sy iva-vidiny rafitra. Raha toa ka misafidy ny tsara lafiny voafaritra ampiasaina dielectric no ampiasaina ao amin'ny famokarana fitaovam-capacitor toy izany dia tsy mahazo tena nanahy.

Noho izany, tsara ny maka ny metaly hajia ho an'ny fanamboarana ny sensor trano, dia saika tsinontsinona na dia mafy fiovaovan'ny mari-pana izay mety hiteraka fiovana amin'ny capacitance ny fitaovana sy ny vakiteny ho tsy mahay. Mazava ho azy fa tsy hisorohana izany fa ilaina ny manao tsindry amin'ny fomba feno mitokana Sela Mpandray Hafanana sy ny hafa toy izany ny tia ady tondro lafin-javatra ny tontolo iainana. Na dia teo aza ny tsotra, hamandoana ambony sy ambaratonga ambony ny taratra dia mety hisy fiantraikany ratsy fa azo itokisana ny fitaovana.

fanasokajiana ny Sela Mpandray Hafanana

Ampiasaina amin'ny dingana indostrialy noho ny famokarana mamela anao hizara rehetra Sela Mpandray Hafanana karazana vokatra roa lehibe vondrona: odnoemkostnye sy ny dvuhemkostnye. Ny karazany farany Mizara ho Differential sy ny poludifferentsialnye. Andeha hodinihintsika amin'ny an-tsipiriany izy ireo.

Odnoemkostny fitaovana. Amin'ity tranga ity ny capacitive sensor faritra tena tsotra, satria ny ampahany lehibe indrindra no tena mahazatra amin'ny miova capacitor capacitance. Indrisy anefa, na dia nitombo kely hamandoana sy ny hafanana eo amin'ny tena araka ny marina ny hita fiantraikany azo tsapain-tanana. Noho izany, dia misy isan-karazany matetika Sela Mpandray Hafanana hiasa araka ny tokony. Mba neutralize ny halehiben'ny fahadisoana toy izany, dia ilaina ny mampiasa rafitra ho samihafa.

Dvuhemkostny sensor. Raha ny marina, fa toy izany rafitra ho samihafa. Dia matetika azo atao hitsena ny capacitive anivon'ny sensor no vokarina amin'ny alalan'ny rafitra toy izany. Ireo fitaovana dia efa afaka tamin'ny lafiny ratsy lehibe ny modely teo aloha, fa manana ny fahalemeny. Ny tombon-dahiny lehibe indrindra no ilaina ny mampiasa roa na telo niaro tariby eo ny fitaovana sy ny ivelany ihany, fa toy izany ihany no mety amin'ny hanafoanana ilay antsoina hoe katsentsitra capacitance.

Na izany aza, dia somary be pitsiny tetika ny capacitive Sela Mpandray Hafanana amin'ity tranga ity dia mora ny tsy miraharaha, satria ho valin'izany azonao ny tena marina sy fitaovana saro-pady.

fanorenana Sela Mpandray Hafanana Specificity

Amin'ny toe-javatra maro (avy amin'ny famolavolana fijery) ny famoronana ny fitaovana toy izany no olana. Tena marina izany rehefa te-hamorona sensor amin'ny ambaratonga miova ny fahaizana. Na izany aza, zava-nitranga mampiseho fa maro ny olana dia voavaha efa ho tanteraka araka ny marina sy avo calibration fampisehoana fitaovana ampiasaina amin'ny famokarana. Matetika ireo zava-tsarotra indrindra atrehin'ny mpamokatra dvuhemkostnyh Sela Mpandray Hafanana.

Amin'ny ankapobeny, ny specificity io karazana ny fitaovana handrefesana dia fa azo aseho ho toy ny dimensionless isaky ny roa dia be ara-batana (kaontenera) izay manana fanehoan-kevitra voafaritra tsara sy ny heviny. Ka dia azo soa aman-tsara hoe "mandalin-javatra izy ny fifandraisana." Ny tombony ireo fitaovana (ireo miampy goavana!) Moa ve izy ireo fa tsy afaka ny hanana ankapobeny amin'ny endrika fitsipika fepetra sasany izay mangatsiatsiaka manatsara tena azo antoka amin'ny toe-javatra sy ny toe-javatra tafahoatra.

Characterization ny Linear encoders

Rehetra tsy herinaratra soatoavina, izay matetika no tsy maintsy mifehy amin'ny indostria tontolo iainana, dia tena samy hafa sy multifaceted. Manan-danja ao anatin'ny fepetra izay iharan'ny fanaraha-maso hentitra, manao angular sy Linear hetsika na dia samy hafa ny faritra eny amin'ny habakabaka. Raha toa ianao ka mampiasa capacitor tanteraka izay manana herinaratra fanamiana an-tsaha ny banga, dia tsy dia sarotra ny hanao elektronika Sela Mpandray Hafanana roa karazana manaraka ireto:

• Amin'ny faritra izay ny electrodes dia miova.
• Ireo izay manana miova elanelana eo amin'ny electrodes.

Dia mora ny mahatakatra fa ny karazana voalohany no tena mety ho an'ny tena manamboatra ny hetsika lehibe, rehefa mampiasa ny isan-karazany faharoa dia azo nahatsikaritra ny sasany na dia tena hetsika amin'ny habakabaka, ny lanjan'ny izay mitovy ny vitsy monja microns!

Sela Mpandray Hafanana ho an'ny famaritana ny angular famindran-toerana

Amin'ny ankapobeny, ny famolavolana sy ny tanjona, dia saika mitovy tanteraka ny fifandraisana teo aloha karazana. Dia niseho tamin'ny mampitovy ny zava-misy fa ny Sela Mpandray Hafanana dia electrodes ny faritra miova koa dia tokony ho ampiasaina amin'ny lafiny lehibe kokoa sy amin'ny miova elanelana eo amin'ny electrodes ny tenany - kely. Matetika, toy izany dia atao fitaovana maro-sectional, miaraka amin'ny fahafahana manova ny faritra ny capacitor takelaka.

Mba hanatratrarana izany, dia voalohany electrode raikitra ny mitsingevana lavaka amin'ny fihodinan'ny izay manova ny toerana mikasika ny fiovana faharoa faritra izay manome ny hifanindry ny dielectric takelaka ao amin'ny capacitor. Mazava, rehefa voasoratra ny fiovana eo amin'ny capacitance.

hita

Ka dia niresaka momba ny toetra fototra ny haavon'ny ny zavamaneno, nianatra momba ny faritra ny fampiharana, momba ny lafin-javatra famolavolana, ny fitsipiky ny asa ara-teknika sy ny mety ho vahaolana. Rehefa afaka mahatakatra avy amin'ny lahatsoratra, ny fielezan'ny capacitive Sela Mpandray Hafanana tena ambony sy ny laza dia mifototra amin'ny tena manintona ny vidin'ny fitaovana toy izany sy ny asa fanompoana ela velona na dia eo ambany toe-draharaha sarotra momba ny tontolo iainana.

Izany rehetra izany dia azo atao noho ny hoe, avy amin'ny fomba fijery mahasoa, izany rehetra izany ihany metatra capacitors fitsipika, izay mampiavaka ny iray somary tsy mahazatra ny fomba fampiharana. Na izany aza, dia afaka, izahao izay ho anao, indray mandeha indray mijery ny raikipohy matematika izay maneho ireo fitsipika ankapobeny Kip asa.