कैपेसिटिव सेंसर कैसे काम करते हैं
कैपेसिटिव सेंसर विभिन्न प्रकार के कैपेसिटर का उपयोग सेंसिंग तत्वों के रूप में करते हैं। मापा मान में परिवर्तन के कारण संधारित्र की धारिता बदल जाएगी। माप सर्किट के माध्यम से, समाई में परिवर्तन को विद्युत संकेत आउटपुट में परिवर्तित किया जा सकता है। विद्युत संकेत के परिमाण को मापकर, मापा परिमाण का अंदाजा लगाया जा सकता है। यह कैपेसिटिव सेंसर का मूल कार्य सिद्धांत है।
कैपेसिटिव सेंसर के लाभ
1. अच्छा तापमान स्थिरता
कैपेसिटिव सेंसर का कैपेसिटेंस मान आम तौर पर इलेक्ट्रोड सामग्री से स्वतंत्र होता है, जो कम तापमान गुणांक वाली सामग्री के चयन के लिए अनुकूल होता है, और इसकी बहुत छोटी गर्मी उत्पादन के कारण, स्थिरता थोड़ा प्रभावित होती है। प्रतिरोध सेंसर में तांबे का नुकसान होता है, जो गर्मी पैदा करने के कारण शून्य बहाव उत्पन्न करना आसान है।
2. सरल संरचना
कैपेसिटिव सेंसर की एक सरल संरचना है, निर्माण करना आसान है और उच्च सटीकता सुनिश्चित करता है, और कुछ विशेष माप प्राप्त करने के लिए इसे बहुत छोटा बनाया जा सकता है; यह उच्च तापमान, मजबूत विकिरण और मजबूत चुंबकीय क्षेत्रों जैसे कठोर वातावरण में काम कर सकता है, और बड़े तापमान परिवर्तन का सामना कर सकता है, उच्च दबाव, उच्च प्रभाव, अधिभार, आदि का सामना कर सकता है; अल्ट्रा-उच्च तापमान और निम्न दबाव अंतर को माप सकता है, और चुंबकीय कार्य को भी माप सकता है।
3. अच्छी गतिशील प्रतिक्रिया
इलेक्ट्रोड प्लेटों (लगभग कुछ 10(-5)N) के बीच छोटे इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण के कारण, कैपेसिटिव सेंसर को बहुत कम ऊर्जा की आवश्यकता होती है, और क्योंकि इसके चलने वाले हिस्से को बहुत छोटा और पतला बनाया जा सकता है, यानी द्रव्यमान यह है बहुत हल्का है, इसलिए इसकी प्राकृतिक आवृत्ति अधिक है, गतिशील प्रतिक्रिया समय कम है, और यह कई मेगाहर्ट्ज़ की आवृत्तियों पर काम कर सकता है, जो विशेष रूप से गतिशील माप के लिए उपयुक्त है। और इसके छोटे ढांकता हुआ नुकसान के कारण, इसे उच्च आवृत्ति पर संचालित किया जा सकता है, इसलिए सिस्टम उच्च आवृत्ति पर संचालित होता है। इसका उपयोग तेजी से बदलते मापदंडों को मापने के लिए किया जा सकता है।
4. गैर-संपर्क माप और उच्च संवेदनशीलता
गैर-रोटरी शाफ्ट के कंपन या सनकीपन का संपर्क माप, छोटे बॉल बेयरिंग की रेडियल क्लीयरेंस, आदि। जब गैर-संपर्क माप का उपयोग किया जाता है, तो कैपेसिटिव सेंसर का औसत प्रभाव होता है, जो प्रभाव को कम कर सकता है माप पर वर्कपीस की सतह खुरदरापन।
In addition to the above advantages, capacitive sensors can measure extremely low pressure, force, and small acceleration, displacement, etc. It can be made very sensitive, with high resolution, and can sense displacements of 0.01μm or even smaller. Due to its small loss of medium such as air, the zero residual generated when the differential structure is connected in a bridge type is very small, so the circuit is allowed to perform high magnification amplification, so that the instrument has high sensitivity.
कैपेसिटिव सेंसर के नुकसान
1. उच्च उत्पादन प्रतिबाधा और खराब भार क्षमता।
No matter what type of capacitive sensor, limited by the geometric size of the electrode plate, its capacitance is very small, generally tens to hundreds of picofarads (pF), so 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, and it is easily affected by external interference and causes instability, and even cannot work in severe cases.
2. परजीवी समाई का बहुत प्रभाव पड़ता है।
कैपेसिटिव सेंसर की प्रारंभिक कैपेसिटेंस बहुत छोटी है, जबकि सेंसर और इलेक्ट्रॉनिक सर्किट को जोड़ने वाली लीड केबल की कैपेसिटेंस, इलेक्ट्रॉनिक सर्किट की आवारा कैपेसिटेंस, और कैपेसिटिव प्लेट और आसपास के कंडक्टर द्वारा बनाई गई कैपेसिटेंस अपेक्षाकृत बड़ी है। परजीवी समाई का अस्तित्व न केवल माप संवेदनशीलता को कम करता है, बल्कि गैर-रेखीय आउटपुट का भी कारण बनता है। चूंकि परजीवी समाई बेतरतीब ढंग से बदलती है, सेंसर एक अस्थिर कार्यशील स्थिति में है, जो माप सटीकता को प्रभावित करता है।