Werkingsprincipe van capacitieve sensor:
Capacitive sensors are based on various types of capacitors as sensing elements, because the measured changes will lead to capacitor capacitance changes, through the measurement circuit, the capacitance changes can be converted into electrical signal output. Measure the size of electrical signal, can judge the measured size. That's how capacitive sensors work.
Voordelen van capacitieve sensoren
1, goede temperatuurstabiliteit;
De capaciteitswaarde van de capacitieve sensor is over het algemeen onafhankelijk van het elektrodemateriaal, wat bevorderlijk is voor de selectie van materialen met een lage temperatuurcoëfficiënt, en vanwege de zeer kleine warmte, weinig invloed op de stabiliteit. De weerstandssensor heeft koperverlies, gemakkelijk te verwarmen nul drift.
2. Eenvoudige structuur
Capacitieve sensoren zijn eenvoudig van structuur, gemakkelijk te vervaardigen en zorgen voor een hoge nauwkeurigheid, en kunnen zeer klein worden gemaakt om een aantal speciale metingen te bereiken; Kan werken bij hoge temperaturen, sterke straling en sterk magnetisch veld en andere ruwe omgevingen, is bestand tegen grote temperatuurveranderingen, is bestand tegen hoge druk, hoge impact, overbelasting, enz. Kan het verschil meten tussen hoge temperatuur en lage druk, kan ook de magnetische meten het werk.
3. Goede dynamische respons
Capacitieve sensoren vanwege de elektrostatische aantrekkingskracht tussen de geladen plaat is klein (ongeveer 10 (5) N), de rol van energie, en vanwege het bewegende deel kan worden gedaan zeer klein is erg dun, de kwaliteit is erg licht, dus de inherente frequentie is erg hoog, de dynamische responstijd is kort, kan werken onder een paar MHZ-frequentie, vooral geschikt voor de dynamische meting. En omdat het gemiddelde verlies klein is, kan een voeding met een hogere frequentie worden gebruikt, dus de werkfrequentie van het systeem is hoog. Het kan worden gebruikt om parameters met hoge snelheidsvariatie te meten.
4, niet-contactmeting en hoge gevoeligheid
Niet-contactmeting van trillingen of excentriciteit van roterende as, radiale speling van kleine kogellagers, enz. Wanneer niet-contactmeting wordt gebruikt, heeft de capacitieve sensor een gemiddeld effect en kan de invloed van het werkstukoppervlak verminderen ruwheid bij meting.
Capacitance sensor in addition to the advantages of the above, but also because of the electrostatic attraction between the charged plate is very small, the required input force and input energy is very small, so it can measure very low pressure, force and very small acceleration, displacement, etc., can do very sensitive, high resolution, can sense 0.01μm or even smaller displacement. Due to the small loss of air and other media, the zero residual generated by the differential structure and connected to the bridge type is very small, so the circuit is allowed to carry out high magnification, so that the instrument has a high sensitivity.
Nadelen van capacitieve sensoren
1, hoge uitgangsimpedantie, slechte laadcapaciteit.
No matter what type of capacitive sensor, limited by the geometric size of the electrode plate, its capacitance is very small, generally dozens to hundreds of skin method (pF), so that the output impedance of the capacitive sensor is very high, up to ω. Due to the high output impedance, the output power is small, the load capacity is poor, vulnerable to external interference and unstable phenomenon, and even can not work seriously.
2. Parasitaire capaciteit heeft grote invloed.
De initiële capaciteit van de capacitieve sensor is erg klein, maar de capaciteit van de leadkabel die de sensor en het elektronische circuit verbindt, de verdwaalde capaciteit van het elektronische circuit en de capaciteit van de condensatorplaat en de omringende geleider en andere parasitaire capaciteit is groot . Het bestaan van parasitaire capaciteit vermindert niet alleen de gevoeligheid van de meting, maar veroorzaakt ook niet-lineaire output. Omdat de parasitaire capaciteit willekeurig is. Daarom bevindt de sensor zich in een onstabiele werkende staat. Beïnvloed de meetnauwkeurigheid.