Homeliness, Ინსტრუმენტები და აპარატურა
Capacitive სენსორი აპარატურა და მუშაობის პრინციპი. Capacitive სენსორები: განცხადება
თანამედროვე მრეწველობის, და ადამიანის ყოველდღიური ადამიანის საქმიანობის, ძალიან, წარმოუდგენელია გარეშე ყველა სახის ელექტრონული მოწყობილობები. ისინი დაგვეხმარება ყოველმხრივ და ზოგიერთი საწარმოო ოპერაციების ასრულებს არ მოიტანს მათ გარეშე. იმ "დამხმარე" ასევე უნდა შეიცავდეს capacitive სენსორი.
ოპერაციული პრინციპი capacitive სენსორი
ეს არის ის, რაც capacitive სენსორები. მუშაობის პრინციპი ისინი ასე არ არის რთული, მაგრამ უნდა გვესმოდეს, რომ თქვენ უნდა იცოდეთ რამე. დასაწყისისთვის გავიხსენებთ განსაზღვრის პრინციპი მოცულობითი კონდენსატორების. ეს ქმედება გამოიხატება ფორმულით:
C = εεₒS / δ.
ეს გამოთქმა ცნობილია, რომ ბევრი სკოლა ფიზიკის, რა თქმა უნდა, მაგრამ ეს არ იქნებოდა ურიგო განახლების თქვენი მეხსიერება და გავიხსენოთ, რაც იმას ნიშნავს, თითოეული ცვლადის:
- S - ფართობი capacitor ფირფიტები.
- E - ნათესავი permittivity of დიელექტრიკული მასალა, რომელიც გამოიყენება capacitor დიზაინი.
- εₒ - როგორც ფიზიკის აღინიშნოს permittivity თავისუფალი სივრცე.
- δ - ასე რომ შეიძლება დანიშნული ან სისქე დიელექტრიკული ფირფიტა, ან შორის მანძილი რამდენიმე ფენა მასალა.
ამდენად, აღნიშნული ფორმულა, რომ მოცულობითი შეცვლა მარტივად. საკმარისია, რომ როგორმე იმოქმედოს ტერიტორიაზე დისკო დიელექტრიკული მასალა, შორის მანძილი ფირფიტები ან პირდაპირ განვლადობის გამოიყენება წარმოების მასალა. შესაბამისად, შერჩევა კონკრეტული ღირებულება დამოკიდებულია მხოლოდ და მხოლოდ ამოცანები, რომელიც მოწყობილობის დიზაინერების მითითებული.
აქედან გამომდინარე, ჩვენ კი მიიღოს capacitive სენსორი თქვენი ხელები, როგორც კონსტრუქციული თვალსაზრისით ეს არის - ჩვეულებრივი ბინის ან ცილინდრული capacitor, ერთი ფირფიტა, რომელიც მუდმივად განიცდის კონტროლირებადი გადაადგილება სივრცეში, რაც იწვევს ცვლილება capacitance. უნდა გვახსოვდეს, რომ აღნიშნული ფორმულა მოქმედებს მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ სრულიად უგულებელყოფს პირას ეფექტი. ჩვენ გაიგო მეტი ამ ბოლო ნაწილში ამ მუხლის.
ეს უნდა იყოს ცნობილი, რომ ასეთი ელექტრონული ტექნიკა გამოიყენება ინტენსიურად საზომი კუთხის და წრფივი displacements ობიექტების, გაანგარიშების ზომა, გამოყენებული მუშაობა, ტენიანობა, კონცენტრაცია აქტიური ნივთიერება და სხვა თვისებები. იმასთან დაკავშირებით, რომ სტრუქტურული ასპექტების კითხვაზე, შემდეგ კი განაცხადა bales მზადდება თვითმფრინავი პარალელურად, ცილინდრული housings ერთად pin ელექტროდები, ერთად უგულებელყოფა დიელექტრიკული მასალა, და კიდევ მის გარეშე.
აი თუ როგორ უნდა იმოქმედონ capacitive სენსორები. მუშაობის პრინციპი ზოგიერთი მათგანი უნდა იცოდეს, დიდი დეტალურად. ამ სტატიაში ჩვენ მისცეს გარკვეული ფორმულები, რომელიც შეიძლება სასარგებლო იყოს თქვენთვის.
ფორმულა აღწერს პრინციპი ოპერაციის გარკვეული სახის სენსორები
C = εεₒaH / δ.
"X" ამ შემთხვევაში ეხება სიგრძის გადახურვა ელექტროდების გამოიყენება. შესაბამისად, "ა" ნიშნავს სიგანე ფირფიტები capacitor. უნდა აღინიშნოს, რომ ასეთი მოწყობილობები უკვე მიმართა სხვადასხვა სფეროებში მრეწველობის, სადაც ისინი გამოიყენება ზუსტი გაზომვა კუთხის ღირებულებებს. მოცულობა transducer ასეთ შემთხვევაში არის ნაპოვნი შემდეგ გამოსახულებანი:
C = εεₒ (r₂- r₁) / 2δ * (φₒ-φ).
იმისათვის, რომ ზუსტად გავზომოთ მგრძობიარობა, თქვენ უნდა გამოიყენოთ ოდნავ განსხვავებული ფორმულით:
K = εεₒ (r₂- r₁) / 2δ.
ვნახოთ, თუ რა იგულისხმება იმ ცვლადების, რომლებიც ნაწილი განტოლებას:
- r₁ - შიდა რადიუსი condenser ფირფიტები;
- r₂ - გარე რადიუსი იგივე ფირფიტა;
- φ - იზომება მომენტში (ფაქტობრივი) ღირებულება გადახურვა კუთხე;
- φₒ - პირველადი მნიშვნელობა გადახურვა კუთხე.
და ბოლოს, ჩვენ ავუხსნათ მათემატიკური გამოსახულება, რომელიც აღწერს ოპერაციული პრინციპი capacitive gauge რეგულირებადი საჰაერო უფსკრული:
C = εεₒS / (δₒ-X).
როგორც მოსალოდნელი იყო, პირველადი კლირენსი δₒ გაგებული, წერილი X არიან იგივე რაოდენობის გადაადგილების ფირფიტა. ყურადღება მიაქციეთ! მას შემდეგ, რაც სტატიკური მახასიათებლები არ არის მკაცრად წრფივი, როგორც წესი, დონის სენსორი ტიპის გამოიყენება შევაფასებთ ძალიან პატარა displacements, რომელიც არ უნდა აღემატებოდეს იმ რაოდენობას, 0,1δₒ. ბუნებრივია, ამ მოწყობილობების რომლებიც მაღალი მოითხოვა სიზუსტით საინჟინრო, სადაც კი უმნიშვნელო შეცდომები შეიძლება გამოიწვიოს საკმაოდ სერიოზული პრობლემები.
სად შეიძლება ისინი იყოს გამოყენებული?
ტერიტორიების შესაძლო გამოყენების უაღრესად მრავალფეროვანია. ამდენად, პრაქტიკულად ყველა სფერო შეიძლება შეხვდეს ოპერაცია, რომელიც აკონტროლებს ამ მოწყობილობების. ისინი გამოიყენება კონტროლის შევსების სხვადასხვა ტანკები, და მათი შინაარსის შეიძლება იყოს თხევადი, აირისებრი ან ნაწილაკების (გაზის სენსორი).
გარდა ამისა, capacitive სენსორი შეიძლება იქნას გამოყენებული როგორც ლიმიტი შეცვლა კონვეიერის ხაზის ან მანქანა წარმოება მაღაზია. ეს არის საჭირო და ყველაზე ზუსტი წესი სხვადასხვა მექანიზმები.
სიახლოვე სენსორების
მაგრამ ახლა დიდი მოთხოვნა სიახლოვე სენსორები, რომელიც მზადდება ზუსტად იგივე პრინციპი. სპექტრი მათი გამოყენება კი უფრო ფართო. ეს არის იმის გამო, რომ penny ღირებულება მოწყობილობების, რომ შეუძლია მუშაობა პრაქტიკულად ყველა ტიპის ინდუსტრიაში. თუმცა, არსებობს ტიპიური ინდუსტრიაში, სადაც ამ ტიპის აღჭურვილობა ყველაზე პოპულარული:
- კონტროლის სითხით სავსე გამჭვირვალე კონტეინერი პლასტიკური ან მინის.
- მსგავსი ფუნქცია ხორციელდება მათ მიერ საკვები პროდუქტების (მათ შორის, ბავშვთა), სადაც მზა პროდუქტი დაფასოებული კონტეინერების დამზადებული გამჭვირვალე მასალა. იგივე პრინციპი დაფუძნებული და მუშაობის bale როგორც capacitive საწვავის სენსორი.
- მონიტორინგის სახიფათო ადგილებში, სადაც შესაძლებელია გატეხილი ლიკვიდაცია მავთული.
- კონტროლის მსგავსი ადგილები, სადაც გადამზიდავი კონვეიერის ქამარი შეიძლება იყოს დაზიანებული.
- ინდივიდუალურად გააკონტროლოს ტიპის პროდუქციის (კონვერტაციის cans, ბოთლები, შეფუთვა).
გასაკვირი არ არის, ამ ელექტრონული მოწყობილობა, ყველაზე გავრცელებული სიზუსტით საინჟინრო, ელექტროენერგიის და მრავალი სხვა საწარმოების სხვადასხვა სენსორები.
inclinometers
მოწყობილობა, რომელიც გახდა გავრცელებული მხოლოდ შედარებით ბოლო წლების განმავლობაში მცირე ზომის capacitive inclinometer უზრუნველყოფს გადაცემის ელექტრო გამომავალი სიგნალი რომლის სიდიდე პირდაპირ პროპორციულია კუთხე სენსორი.
ყველაზე გავრცელებული ძირითადი სფეროში გამოყენება ამ მოწყობილობები: პლატფორმა განვიხილეთ სისტემის განსაზღვრა გადაგზავნაზე და დეფორმაცია სხვადასხვა სახის ტექნიკური მხარდაჭერა სხივების, ისევე, როგორც ზუსტი კონტროლი საგზაო, სარკინიგზო სიმღერა გადახრა ეტაპზე მათი მშენებლობა.
ძალიან მნიშვნელოვანია, capacitive სენსორების საწვავის დონის ნავთობის მრეწველობის. ისინი გამოიყენება, თუნდაც supertankers რომ განახორციელოს ერთ მოგზაურობა ათობით და ასობით ათასი ტონა რაფინირებული ზეთი პროდუქცია. ეს მოწყობილობები ძალიან ეფექტური კი ძალიან უხვი ფორმირების კონდენსატის და მაღალი ხარისხი მტვერი წარმოების სფეროში (იგივე გაზის სენსორი).
ისინი მათი გამოყენების ღონისძიება ღირებულებები აბსოლუტური და ფარდობითი ზეწოლის დონეზე, ისევე როგორც სისქე დიელექტრიკული მასალა, რაც ძალიან მნიშვნელოვანია, თითქმის ყველა სფერო, სადაც ჭეშმარიტად ძლიერი capacitors გამოიყენება.
მთავარი უპირატესობა capacitive სენსორების
აღსანიშნავია, რომ capacitive სენსორი აქვს ბევრი უპირატესობა, როდესაც ანალოგიური მოწყობილობები, რომლებიც ჩამოყალიბდა გარკვეულწილად სხვადასხვა პრინციპებს. მოდით ჩამოვთვალოთ მთავარი უპირატესობა ამ KIP:
- წარმოების, ისინი ძალიან მარტივია. გარდა ამისა, ყველაზე მარტივი და იაფი მასალა შეიძლება გამოყენებულ იქნას მათი წარმოება. მაშინაც კი, capacitive საწვავის დონის სენსორების გამოიყენება ნავთობის მრეწველობის მნიშვნელოვანი ობიექტების აქვს ძალიან მოკრძალებული ზომის, აქვს ყველაზე დაბალი შესაძლო მოხმარების დონე ელექტრო ენერგია. ყველა ამ თვისებების, ისინი განსხვავდება შესანიშნავი დონეზე მგრძობიარობა, რომელიც ხშირად მიუწვდომელი უფრო ძვირი მოწყობილობები.
- პრინციპში, ეს შეიძლება იყოს capacitive სენსორი თქვენი ხელები, გამოყენებით, როგორც მის ბაზაზე ნებისმიერი მეტნაკლებად საიმედო და მაღალი ხარისხის სამრეწველო capacitor.
- კონტაქტები მათ აქვთ (ძალიან იშვიათად გამოიყენება მიმდინარე კოლექციონერი), რომელიც არის ძალიან მომგებიანი მუშაობის პირობებში მაღალი მტვერი და ტენიანობა.
- ძალიან ხანგრძლივი მომსახურების ცხოვრებაში, ერთეული არაერთხელ ახერხებს "ხელახლა" დაბალი ღირებულება. შესაბამისად, capacitive სენსორი (ფასი, რომელიც არის მთელი რიგი 1200-1700 რუბლი) ძალიან მომგებიანი შენაძენი.
- მოძრავი მოძრავი ნაწილი მოწყობილობის საჭირო, რათა გასაკვირი მცირე ძალისხმევა.
- მოწყობილობის ძალიან ადვილი დააკავშიროთ თითქმის ყველა კატეგორიის აღჭურვილობა, რომელიც გამოიყენება მხოლოდ სამეწარმეო საქმიანობაში.
ნეგატიური ასპექტები
სამწუხაროდ, თითოეულ capacitive სენსორი აქვს გარკვეული ხარვეზები, რომელიც გარკვეულწილად გაართულებს გავრცელებული გამოყენების ამ ტიპის აღჭურვილობა. ჩამოვთვალოთ მათ უფრო დეტალურად:
- კონვერტაციის ფაქტორი (მაგ გადაცემის) შედარებით დაბალია.
- მცირე ზომის და სიმარტივე დიზაინი უწყობს ის ფაქტი, რომ წარდგენილი საკმაოდ მაღალი მოთხოვნები ხარისხის სკრინინგის მოწყობილობები.
- კარგი capacitive დონის სენსორი (და სხვა მსგავსი გამზომი) შეიძლება მოქმედებენ ეფექტურად მხოლოდ სიხშირე გაცილებით მაღალია, ვიდრე სტანდარტული ღირებულება 50 Hz.
მნიშვნელოვანი განაცხადები
ჩვენ უკვე ვისაუბრეთ ერთგულება ძირითადი ფორმულა მხოლოდ იმ შემთხვევაში თუ იგნორირება ზღვარზე ეფექტი. მაგრამ ეს არის სასარგებლო იცოდეთ, რომ ეს ნამდვილად აქვს ნეგატიური გავლენა მხოლოდ იმ შემთხვევაში, რომ მანძილი დიელექტრიკული ფირფიტები არის შედარებით საკუთარი ზომა. უფრო მეტიც, უარყოფითი გავლენა შეიძლება დიდწილად განეიტრალება მარტივად გამოყენებით დაცვის ბეჭედი. ამ შემთხვევაში, გავლენა საზღვრის ეფექტი ვერ ხერხდება კარგად მიღმა გამოიყენება ფირფიტები.
კიდევ ერთხელ, ჩვენ ვხედავთ, რომ იგივე ზეწოლის სენსორების ხასიათდება აღსანიშნავია სიმარტივე, რომელიც საშუალებას გაძლევთ შექმნათ საოცრად სტაბილური, გრძელვადიანი და დაბალი ღირებულება სტრუქტურა. თუ თქვენ უფლება გეომეტრიული ზომები გამოიყენება დიელექტრიკული გამოიყენება წარმოების ასეთი capacitor მასალები ვერ განსაკუთრებით აწუხებს.
ამგვარად, სწორად კრეფა up ლითონის ბეჭედი წარმოების სენსორი საბინაო, ეს პრაქტიკულად უმნიშვნელო კიდევ ძლიერი ტემპერატურის მერყეობა, რომელიც შეიძლება გამოიწვიოს ცვლილება capacitance მოწყობილობა და მისი არასაკმარისი კითხვას. რა თქმა უნდა, ეს არ გამორიცხავს უნდა შეასრულოს საფუძვლიანი იზოლირებული ზეწოლის სენსორების და სხვა ამგვარი მაჩვენებლების აგრესიული გარემოს ფაქტორები. მიუხედავად იმისა, რომ მათი სიმარტივე, მაღალი ტენიანობა და მომატებული რადიაციული შეიძლება უარყოფითი გავლენა იქონიოს საიმედოობის მოწყობილობა.
კლასიფიკაცია სენსორები
მეორადი სამრეწველო პროცესების მათი წარმოების საშუალებას გაძლევთ გაუზიაროთ ყველა სახის სენსორები წარმოებული ორი დიდი ჯგუფების: odnoemkostnye და dvuhemkostnye. ეს უკანასკნელი სახის იყოფა დიფერენციალური და poludifferentsialnye. განვიხილოთ მათ უფრო დეტალურად.
Odnoemkostny მოწყობილობა. ამ შემთხვევაში capacitive სენსორი ჩართვა ძალიან მარტივია, რადგან მათი ძირითადი ნაწილი არის ყველაზე გავრცელებული capacitor ცვლადი ტევადობის. სამწუხაროდ, ოდნავ გაიზარდა ტენიანობა და ტემპერატურა აქვს სიზუსტეს მინიშნებები ძალიან ხელშესახები გავლენა. ამის გამო, არსებობს სხვადასხვა სენსორების ხშირად malfunction. ნეიტრალიზაციის მასშტაბები ასეთი შეცდომები, აუცილებელია გამოიყენოთ დიფერენცირებული სტრუქტურა.
Dvuhemkostny სენსორი. სინამდვილეში, ეს უბრალოდ ასეთი განსხვავებული სტრუქტურა. ეს ხშირად შესაძლებელია შეხვდება capacitive დონის სენსორი მიერ წარმოებული ასეთი სქემა. ამ მოწყობილობების მიწოდება მთავარი ნაკლი წინა მოდელი, მაგრამ აქვს თავისი სუსტი მხარეები. ყველაზე მნიშვნელოვანი მინუსი ის არის, რომ საჭიროა ორი ან სამი დაცული მავთულები შორის მოწყობილობის თავად და ზედაპირზე, რადგან მხოლოდ ამ გზით შეუძლია აღკვეთოს ე.წ. პარაზიტული მოცულობითი.
თუმცა, საკმაოდ დახვეწილი სქემა capacitive სენსორების ამ შემთხვევაში ეს არის მარტივი იგნორირება, რადგან სანაცვლოდ თქვენ ძალიან ზუსტი და მგრძნობიარე მოწყობილობა.
მშენებლობის სენსორები სპეციფიკა
ზოგადად, სპეციფიკა ამ ტიპის ხელსაწყოები , რომ მათ შეუძლიათ, წარმოდგენილი იქნება როგორც უგანზომილებო კოეფიციენტი ორი ფიზიკური რაოდენობით (კონტეინერების), რომელიც ზუსტი ფიზიკური გამოხატულება და მნიშვნელობა. ასე რომ, ისინი შეიძლება უსაფრთხოდ მოუწოდა "კვლევა ურთიერთობა." უპირატესობა ამ მოწყობილობების (მათ დიდი პლუსია!) ის არის, რომ ისინი საერთოდ არ შეიძლება ჰქონდეს მისი დიზაინი ზოგიერთი სტანდარტული ზომები, რომ გაცივდეს აძლიერებს საიმედოობის ნამდვილად ექსტრემალურ სიტუაციაში და პირობებში.
დახასიათება ხაზოვანი encoders
ყველა არაელექტრული ღირებულებები, რომელიც ხშირად საჭირო გაკონტროლება სამრეწველო გარემოს, ეს არის ძალიან მრავალფეროვანი და მრავალმხრივი. მნიშვნელოვანი ნაწილი ღონისძიებები, რომლებიც ექვემდებარება მკაცრ კონტროლს, რათა კუთხის და ხაზოვანი მოძრაობები კი სხვადასხვა სახის ზედაპირზე სივრცეში. თუ თქვენ იყენებთ capacitor რომ აბსოლუტურად ერთიანი ელექტრული ველის უფსკრული, ეს ასე არ არის რთული, რათა ელექტრონული სენსორების ორი შემდეგი სახის:
- რომელ სფეროში ელექტროდების არის ცვლადი.
- მათ, ვისაც აქვს ცვლადი უფსკრული ელექტროდებით.
ეს არის მარტივი მესმის, რომ პირველი ტიპის შესაფერისი აფიქსირებს ნამდვილად დიდი მოძრაობა, ხოლო გამოყენებით მეორე მრავალფეროვანი შეიძლება შენიშნა კიდევ რამდენიმე სხეულის მოძრაობა სივრცეში, რომლის ღირებულება უდრის მხოლოდ რამდენიმე მიკრონი!
სენსორები განსაზღვრის კუთხის გადაადგილების
ზოგადად, დიზაინი და მიზანი, ისინი თითქმის მთლიანად იდენტურია წინა კონტაქტი ტიპის. მსგავსება გამოიხატება იმაში, რომ სენსორების ელექტროდების ცვლადი ტერიტორიაზე უნდა იქნას გამოყენებული დიდი ზომები და ცვლადი შორის მანძილი ელექტროდების თავად - პატარა. როგორც წესი, ასეთი მოწყობილობები მზადდება მრავალ კვეთის, შესაძლებლობა შეცვლის ფართობი capacitor ფირფიტები.
ამ მიზნის მისაღწევად, პირველი ელექტროდი დაფიქსირდა, რომ მოძრავი shaft როტაცია, რომელშიც ის იცვლის პოზიციას, მეორე ცვლილება ტერიტორია, რომელიც უზრუნველყოფს გადახურვა დიელექტრიკული ფირფიტები capacitor. ბუნებრივია, როდესაც იგი ჩაწერილია ცვლილება capacitance.
შედეგები
ეს ყველაფერი შესაძლებელი გახდა ის ფაქტი, რომ, კონსტრუქციული თვალსაზრისით, ყველა ეს მრიცხველები მხოლოდ სტანდარტული capacitors, რომელიც ხასიათდება გარკვეულწილად უჩვეულო გზა მათი გამოყენება. თუმცა, თქვენ შეიძლება და გავარკვიოთ თავს, კიდევ ერთხელ ეძებს მათემატიკური ფორმულები, რომ ფართოდ ასახავს პრინციპები ამოტოვე მუშაობა.
Similar articles
Trending Now