Capacitive sensọ: ohun elo ati ki o opo ti isẹ. Capacitive sensosi: ohun elo

Modern ile ise, ki o si lojojumo eda eniyan eda eniyan akitiyan, ju, o jẹ soro lati fojuinu lai gbogbo ona ti awọn ẹrọ itanna. Wọn ti ran wa ni gbogbo ona, ati diẹ ninu awọn ẹrọ mosi lati ṣe ko ni aseyori lai wọn. Si awon "oluranlọwọ" yẹ ki o tun ni a capacitive sensọ.

Ki a npe ni converters ṣe nipa afodiwọn iru. Wiwọn kan ti a ti iwọn didun iru awọn ẹrọ ti wa ni ošišẹ ti nipasẹ awọn iyatọ ti capacitance nigba ti iyipada ti diẹ ninu awọn pataki sile. Nìkan fi, awọn ifoju ayipada ninu capacitance labẹ awọn ipa ti diẹ ninu awọn ita ifosiwewe.

Awọn ọna opo ti capacitive sensọ

Ti o ni ohun ti awọn capacitive sensosi. Awọn opo ti awọn isẹ ti won ba wa ni ko ki soro, sugbon lati ni oye o ti o nilo lati mọ nkankan. Lati bẹrẹ pẹlu a ÌRÁNTÍ awọn opo ti npinnu awọn capacitance ti awọn kapasito. Yi igbese ti wa ni kosile nipa awọn wọnyi agbekalẹ:

C = εεₒS / δ.

Ikosile yi ni a mo si ọpọlọpọ lati ile-iwe fisiksi dajudaju, ṣugbọn o yoo ko ipalara lati sọ iranti rẹ ki o si ÌRÁNTÍ, eyi ti o tumo kọọkan ninu awọn oniyipada:

• S - agbegbe ti awọn kapasito farahan.
• E - ojulumo permittivity ti awọn aisi-itanna awọn ohun elo ti a lo ninu kapasito oniru.
• εₒ - bi ni fisiksi to yan permittivity ti free aaye kun.
• δ - ki o le ti wa ni pataki tabi awọn sisanra ti awọn aisi-itanna awo, tabi awọn aaye laarin awọn orisirisi fẹlẹfẹlẹ ti ohun elo.

Bayi, lati loke agbekalẹ ti awọn capacitance yi ni rọọrun. To o bakan sise lori awọn agbegbe ti awọn awo ti aisi-itanna awọn ohun elo ti, a ijinna laarin awọn sii farahan tabi taara pẹlu awọn ti alaye lo ninu awọn manufacture ti awọn ohun elo. Accordingly, awọn asayan ti pato iye da daada lori awọn akojọ ti awọn iṣẹ-ṣiṣe ti awọn ẹrọ apẹẹrẹ ti ṣeto.

Bayi, a le ani ṣe kan capacitive sensọ pẹlu ọwọ rẹ, bi todara ojuami ti wo ti o jẹ - awọn ibùgbé alapin tabi iyipo kapasito, ọkan awo ti eyi ti o ti nigbagbogbo ni iriri a dari ronu ni aaye, eyiti o nyorisi si a ayipada ninu capacitance. O yẹ ki o wa ranti pe awọn loke agbekalẹ wulo nikan ti o ba ti o ba ti wa ni patapata silẹ eti ipa. A yoo soro siwaju sii nipa yi ni ik apakan ti yi article.

O yẹ ki o wa mọ pe iru ẹrọ itanna onkan ti wa ni lilo extensively fun idiwon angula ati PCM isini-ti ohun, se isiro awọn iwọn, awọn gbẹyin iṣẹ, ọriniinitutu, fojusi ti nṣiṣe lọwọ nkan na ati awọn miiran abuda. Pẹlu iyi si awọn igbekale ise ti awọn ibeere, ki o si wi Bales ti wa ni ṣe ofurufu-iru re, ni iyipo housings pẹlu pin amọna, pẹlu kan awọ ti a aisi-itanna awọn ohun elo ti, ati paapa lai o.

Eyi ni bi o lati ṣiṣẹ capacitive sensosi. Awọn opo ti isẹ ti diẹ ninu awọn ti wọn nilo lati mo ni nla apejuwe awọn. Ni yi article a fi fun diẹ ninu awọn fomula ti o le jẹ wulo fun o.

Agbekalẹ lati se apejuwe awọn opo ti isẹ ti awọn orisi ti sensosi

Ipele sensọ pẹlu ṣee iyipada ti awọn square aisi-itanna farahan le wa ni iṣẹtọ awọn iṣọrọ se apejuwe lilo awọn wọnyi idogba:

C = εεₒaH / δ.

Nipa "X" ninu apere yi ntokasi si awọn ipari ti awọn ni lqkan ti amọna lo. Accordingly, "a" o ntọka awọn iwọn ti awọn farahan ti awọn kapasito. O yẹ ki o wa woye wipe iru awọn ẹrọ ti a ti loo ni orisirisi aaye ti ile ise, ni ibi ti won ti wa ni a lo fun deede wiwọn ti angula síi. agbara ti awọn transducer ni iru kan irú ti wa ni ri nipa awọn wọnyi ikosile:

C = εεₒ (r₂- r₁) / 2δ * (φₒ-φ).

Ni ibere lati parí wiwọn awọn ifamọ, o yẹ ki o lo kan die-die ti o yatọ agbekalẹ:

K = εεₒ (r₂- r₁) / 2δ.

Jẹ ki a wo ohun ti wa ni túmọ nipa awon oniyipada ti o wa ni ara ti awọn wọnyi idogba:

• r₁ - akojọpọ rediosi ti awọn pipe farahan;
• r₂ - lode rediosi ti kanna awo;
• φ - won ni akoko (gangan) iye ti ni lqkan igun;
• φₒ - ni ibẹrẹ iye ti awọn lqkan igun.

Níkẹyìn, a se alaye awọn mathematiki ikosile ti o apejuwe awọn ọna opo ti capacitive won pẹlu adijositabulu air o gboro:

C = εεₒS / (δₒ-X).

Predictably, a jc kiliaransi δₒ ye, awọn lẹta X ni o wa kanna ni iye ti nipo ti awọn awo. San ifojusi! Niwon aimi abuda wa ni ko muna PCM, ojo melo awọn ipele sensọ ti awọn iru lo lati wiwọn gan kekere isini-, eyi ti yoo ko koja awọn opoiye 0,1δₒ. Nipa ti, awọn wọnyi awọn ẹrọ ti wa ni gíga roo ni konge ina-, ibi ti ani kekere aṣiṣe le fa oyimbo pataki isoro.

Nibo ni nwọn ṣee lo?

Awọn agbegbe ti o ti ṣee elo ni o wa lalailopinpin Oniruuru. Bayi, ni fere gbogbo ise le pade awọn isẹ, eyi ti o wa ni dari nipasẹ awọn ẹrọ. Wọn ti wa ni lo lati sakoso awọn nkún ti awọn orisirisi awọn tanki, ati awọn akoonu ti wọn le jẹ omi, ni were tabi particulate (gaasi sensọ).

Awọn itankalẹ ti ise ati deede eda eniyan ise aṣayan iṣẹ-ṣiṣe jẹ ti o ga, siwaju sii gbẹkẹle ati ki o rọrun lati ṣe ọnà iru awọn ẹrọ. Lati awọn apapo ti awọn wọnyi àpẹẹrẹ, won ni o wa ki o dara ki nwọn ki o le ṣee lo ani ninu lalailopinpin ibinu ipo Oun ni epo tankers.

Pẹlupẹlu, capacitive sensọ le ṣee lo bi a iye yipada lori conveyor ila tabi ẹrọ ẹrọ itaja. O jẹ pataki ati fun awọn julọ deede aye ti awọn orisirisi ise sise.

isunmọtosi sensosi

Ṣugbọn nisisiyi ni nla eletan isunmọtosi sensosi, eyi ti o ti wa ni ṣe ti gangan kanna opo. Ibiti o ti won lilo ni paapa anfani. Eleyi jẹ nitori awọn Penny iye owo awọn ẹrọ ti o le ṣiṣẹ ni fere gbogbo awọn orisi ti ile ise. Sibẹsibẹ, nibẹ ni o wa aṣoju ile ise ibi ti yi iru ẹrọ ni o wa ni julọ gbajumo:

• Iṣakoso ti awọn ito-kún sihin apoti fi ṣe ṣiṣu tabi gilasi.
• A iru iṣẹ ti wa ni nipasẹ ošišẹ ti wọn ni manufacture ti ounje awọn ọja (pẹlu awọn ọmọ), ibi ti awọn ti pari ọja ti wa ni dipo ni awọn apoti ṣe ti sihin ohun elo. Lori kanna opo orisun ati awọn iṣẹ ti awọn Bale bi a capacitive idana sensọ.
• Fun mimojuto oloro awọn agbegbe, ni ibi ti o ti ṣee dà yikaka waya.
• Sakoso iru ibiti awọn ti ngbe conveyor igbanu le wa ni ti bajẹ.
• Leyo šakoso awọn iru ti awọn ọja produced (iyipada ti agolo, igo, apoti).

Ko iyalenu, awọn wọnyi ẹrọ itanna ni o wa ni wọpọ ni konge ina-, agbara iran ati ọpọlọpọ awọn miiran ise orisirisi ti sensosi.

inclinometers

Awọn ẹrọ ti o ti di wopo nikan ni jo to šẹšẹ wa ni kekere-won capacitive inclinometer pese gbigbe ina wu ifihan agbara ti bii ni taara iwon si awọn igun sensọ lo.

Awọn wọpọ pataki aaye ti lilo ti awọn wọnyi awọn ẹrọ: Syeed titete eto, ipinnu ti awọn deflection ati abuku ti awọn orisirisi iru ti awọn imọ support nibiti, bi daradara bi kongẹ Iṣakoso ti opopona, Reluwe orin iyapa ni awọn ipele ti wọn ikole.

Jubẹlọ, lilo iru awọn ẹrọ mọ awọn eerun ti eru oko ati awọn miiran awọn ọkọ ti, elevators ati ise excavators ati ascertain ìyí angula nipo fun ogbin ati ise ero paapa ti o tobi.

Pataki capacitive sensosi idana ipele ninu epo ile ise. Wọn ti wa ni lo ani ninu awọn supertankers ti o gbe ninu ọkan irin ajo mewa ati ogogorun egbegberun toonu ti refaini epo awọn ọja. Awọn wọnyi ni awọn ẹrọ ni o wa lalailopinpin munadoko ani ninu gan lọpọlọpọ Ibiyi ti condensate ati ki o kan ga ìyí ti ekuru gbóògì agbegbe (kanna gaasi sensọ).

Ti won ri won lilo ninu awọn wiwọn iye ti awọn idi ati ojulumo titẹ awọn ipele bi daradara bi awọn sisanra ti awọn aisi-itanna ohun elo ti, eyi ti o jẹ lalailopinpin pataki ni fere gbogbo ise ibi ti iwongba ti lagbara capacitors wa ni lilo.

Awọn ifilelẹ ti awọn anfani ti capacitive sensosi

O yẹ ki o wa woye wipe awọn capacitive sensọ ni o ni ọpọlọpọ awọn anfani nigba ti akawe pẹlu iru awọn ẹrọ ti o wa ni akoso lori itumo ti o yatọ agbekale. Jẹ ki ká akojö awọn ifilelẹ ti awọn anfani ti awọn wọnyi Kip:

• Ni ẹrọ, won ni o wa lalailopinpin o rọrun. Ni afikun, awọn julọ rọrun ati ki o poku ohun elo le ṣee lo ni wọn gbóògì. Ani capacitive idana ipele sensosi lo ninu awọn Epo ile ise pataki ohun ni lalailopinpin iwonba iwọn ni asuwon ti ṣee ṣe ipele ti agbara ti ina agbara. Pẹlu gbogbo awọn wọnyi abuda kan, ti won yato tayọ ipele ti ifamọ, ti o jẹ igba unattainable fun awọn diẹ gbowolori awọn ẹrọ.
• Ni opo, o le jẹ kan capacitive sensọ pẹlu ọwọ rẹ, lilo bi awọn oniwe-mimọ eyikeyi sii tabi kere si gbẹkẹle ati ki o ga didara ise kapasito.
• Awọn olubasọrọ ti won ni (gan ṣọwọn lo a lọwọlọwọ odè), eyi ti o jẹ lalailopinpin anfani ti si awọn ise ni ipo ti o ga eruku ati ọriniinitutu.
• lalailopinpin gun iṣẹ aye, kuro leralera seto lati "recapture" wọn kekere iye owo. Accordingly, awọn capacitive sensọ (awọn owo ti awọn ti o jẹ ninu awọn ibiti o 1200-1700 rubles) jẹ lalailopinpin ni ere akomora.
• Fun gbigbe awọn movable ìka ti awọn ẹrọ ti wa ni ti a beere lati ṣe iyalenu kekere akitiyan.
• Awọn ẹrọ jẹ gidigidi rọrun lati darapọ pẹlu fere gbogbo isori ti ẹrọ ti o ti lo nikan ni ise akitiyan.

odi ise

Laanu, kọọkan capacitive sensọ ni o ni awọn drawbacks, eyi ti o si kan awọn iye complicate awọn lilo ni ibigbogbo ti yi iru ti ẹrọ. A akojö wọn ní ẹkúnrẹrẹ:

• iyipada ifosiwewe (i.e., gbigbe) jẹ jo mo kekere.
• Kekere iwọn ati ki o ayedero ti oniru tiwon si ni otitọ wipe awọn yan oyimbo ga wáà lori didara ti waworan ẹrọ.
• Ti o dara capacitive ipele sensọ (ati awọn miiran iru won kuniwe) le ṣiṣẹ fe ni nikan ni a igbohunsafẹfẹ Elo ti o ga ju awọn boṣewa iye ti 50 Hz.

pataki akiyesi

Sibẹsibẹ, gbogbo wa ni ko ki buburu. Ọpọlọpọ awọn tita wá tayọ shielding abuda kan ti awọn sensosi nipa ṣiṣe kekere ayipada ninu won be. Bi fun awọn igbohunsafẹfẹ ti lilo, ni asa ti won fi o tayọ esi ni ibigbogbo ise iye ti 400 Hz.

A ti tẹlẹ ti sọrọ nipa iṣootọ si awọn ipilẹ agbekalẹ nikan ti o ba iko eti ipa. Sugbon o jẹ wulo lati mo wipe o le gan ni a odi ipa nikan ni awọn iṣẹlẹ ti awọn aaye laarin awọn aisi-itanna farahan ni afiwera si ara wọn iwọn. Jubẹlọ, awọn odi ipa le ti wa ni ibebe yomi nìkan lilo awọn ẹṣọ oruka. Ni idi eyi, ni ikolu ti aala ipa ko le gbe daradara ni ìha keji lo farahan.

Lekan si, a akiyesi pe kanna titẹ sensosi wa ni characterized nipasẹ a o lapẹẹrẹ ayedero, eyi ti o faye gba o lati ṣẹda kan iyanu fun idurosinsin, ti o tọ ati-kekere iye owo be. Ti o ba yan awọn ọtun jiometirika mefa lo aisi-itanna o ti lo ni isejade ti iru a kapasito ohun elo ko le paapa níbi.

Bayi, o ti tọ kíkó awọn irin ontẹ fun awọn manufacture ti awọn sensọ ile, o jẹ Oba ti aifiyesi ani lagbara liLohun sokesile eyi ti o le ja si ni a ayipada ninu capacitance ti awọn ẹrọ ati awọn oniwe-inadequate kika. Dajudaju, eyi ko oripa ye lati ṣe nipasẹ sọtọ titẹ sensosi ati awọn miiran iru ifi ti ibinu ayika ifosiwewe. Pelu won ayedero, ga ọriniinitutu ati pele ipele ti Ìtọjú le ni odi ni ipa ni dede ti awọn ẹrọ.

classification ti sensosi

Lo ni awon ilana ise fun wọn gbóògì gba o laaye lati pin gbogbo awọn orisi ti sensosi yi si meji tobi awọn ẹgbẹ: odnoemkostnye ati dvuhemkostnye. Awọn igbehin irú ti pin si iyato ati poludifferentsialnye. Jẹ ki ká ro wọn ni diẹ apejuwe awọn.

Odnoemkostny ẹrọ. Ni idi eyi ni capacitive sensọ Circuit lalailopinpin o rọrun, niwon won akọkọ apakan ni awọn wọpọ kapasito pẹlu ayípadà capacitance. Laanu, ani kan die-die pọ ọriniinitutu ati otutu ni lori awọn išedede ti itọkasi gan ojulowo ikolu. Nitori eyi, nibẹ ni o wa orisirisi sensosi igba na. Lati yomi awọn bii ti iru aṣiṣe, o jẹ pataki lati lo ti ya sọtọ be.

Dvuhemkostny sensọ. Kosi, o ni o kan iru kan ti ya sọtọ be. O ti wa ni igba ṣee ṣe lati pade awọn capacitive ipele sensọ ti wa ni ṣelọpọ nipa iru kan eni. Awọn wọnyi ni awọn ẹrọ ti wa ni jišẹ lati akọkọ drawbacks ti awọn ti tẹlẹ awoṣe, sugbon ni ara wọn ailagbara. Awọn julọ significant daradara ni ye lati lo meji tabi mẹta dáàbọ onirin laarin awọn ẹrọ ara ati awọn dada, nitori nikan ni ona yi le dinku awọn ti ki-ti a npe ni parasitic capacitance.

Sibẹsibẹ, a iṣẹtọ fafa eni ti capacitive sensosi ninu apere yi o jẹ rorun lati foju, nitori ni pada ti o gba ohun lalailopinpin deede ati kókó ẹrọ.

ko sensosi pato

Ni ọpọlọpọ igba (lati awọn oniru ojuami ti wo) awọn ẹda ti iru awọn ẹrọ ni iṣoro. Eleyi jẹ paapa otitọ nigba ti o ba fẹ lati ṣẹda a sensọ pẹlu ayípadà awọn ipele ti agbara. Sibẹsibẹ, iriri fihan wipe ọpọlọpọ awọn ti awọn isoro ti wa ni re fere patapata deede odiwọn ati ki o ga išẹ elo ti a lo ninu gbóògì. Ọpọlọpọ igba wọnyi isoro dojuko nipa ti onse dvuhemkostnyh sensosi.

Ni apapọ, awọn pato ti yi iru ti idiwon awọn ẹrọ ni wipe ti won le ti wa ni ipoduduro bi a dimensionless ratio ti meji ti ara titobi (awọn apoti) eyi ti o ni a kongẹ ti ara ikosile ati itumo. Ki nwọn ki o le wa ni kuro lailewu a npe ni "wadi awọn ibasepọ." Awọn anfani ti awọn wọnyi ẹrọ (wọn tobi plus!) Ṣe pe won ni gbogbo ko le ni ninu awọn oniwe-oniru diẹ ninu awọn boṣewa igbese ti o dara iyi dede ni gan iwọn ipo ati awọn ipo.

Karakitariasesonu ti PCM encoders

Gbogbo awọn ti kii-ina iye, eyi ti o ti wa ni igba ti a beere lati sakoso ni ohun ise ayika, o jẹ lalailopinpin Oniruuru ati multifaceted. A significant apa ti awọn igbese ti o wa ni koko ọrọ si ti o muna idari, ṣe angula ati PCM agbeka ani yatọ si iru ti roboto ni aaye kun. Ti o ba ti o ba lo kan kapasito ti o ni Egba aṣọ ina oko ni aafo, o jẹ ko ki soro lati ṣe ẹrọ sensosi meji ninu awọn wọnyi oniru:

• Ninu eyi ti agbegbe ti awọn amọna wa ni ayípadà.
• Awon ti o ni a ayípadà o gboro laarin awọn amọna.

O ti wa ni rorun lati ni oye pe akọkọ iru ni o dara julọ fun ojoro awọn gan ńlá ronu, nigba ti lilo awọn keji orisirisi le ti wa ni woye ani diẹ ninu awọn body ronu ni aaye kun, iye ti eyi ti jẹ dogba si nikan kan diẹ microns!

Sensosi fun ti npinnu angula nipo

Ni gbogbogbo, nipa oniru ati idi, nwọn si fere patapata aami si awọn opin olubasọrọ iru. Ibajọra ti wa ni fi ni o daju wipe awọn sensosi ni o wa amọna kan ti a ti ayípadà agbegbe yẹ ki o tun wa ni lo fun o tobi mefa ati pẹlu kan ayípadà ijinna laarin awọn amọna ara wọn - kekere. Ojo melo, iru awọn ẹrọ ti wa ni ṣe olona-lesese, pẹlu awọn seese ti yiyipada awọn agbegbe ti awọn kapasito farahan.

Lati se aseyori yi, a akọkọ elekiturodu ti o wa titi si awọn movable ọpa ni yiyi ti o ayipada awọn oniwe-ipo ojulumo si awọn keji ayipada agbegbe ti o pese awọn ni lqkan ti awọn aisi-itanna farahan ninu awọn kapasito. Nipa ti, nigba ti o gba silẹ kan ayipada ninu capacitance.

awari

Ki a jíròrò awọn ipilẹ abuda kan ti awọn ipele ti awọn irinse, kẹkọọ nípa wọn awọn agbegbe ti ohun elo, nipa awọn oniru awọn ẹya ara ẹrọ, awọn opo ti igbese ati ki o ṣee imọ awọn solusan. Bi o ti le ni oye lati article, awọn itankalẹ ti capacitive sensosi ati awọn won lalailopinpin giga gbale ni da lori gan wuni owo ti iru awọn ẹrọ ati ki o kan gun iṣẹ aye koda labẹ soro ayika awọn ipo.

Gbogbo eyi ni ṣee ṣe ọpẹ si ni otitọ wipe, lati todara ojuami ti wo, gbogbo awọn wọnyi mita ni o wa nikan boṣewa capacitors, eyi ti o wa ni characterized nipasẹ a ni itumo dani ona ti won elo. Sibẹsibẹ, o le ki o si ri jade fun ara rẹ, lekan si nwa ni mathematiki fomula ti o ni fifẹ afihan awọn agbekale Kip iṣẹ.