容量性センサの動作原理
容量性センサはセンシング素子として様々なタイプのコンデンサをベースにしており、測定された変化がキャパシタのキャパシタンス変化を招き、測定回路を通じて、容量変化を電気信号出力に変換することができます。電気信号の大きさを測定し、測定されたサイズを判断することができる。それが容量性センサーの仕組みです。
容量性センサのメリット
1、良好な温度安定性
容量性センサの容量価値は、一般に電極材料とは独立しており、これは低温係数を持つ材料の選択に資し、その非常に小さな熱のために、安定性にほとんど影響を与えないことがある。抵抗センサーは銅の損失を持って、熱ゼロのドリフトに容易である。
2. シンプルな構造
容量性センサは構造がシンプルで、製造が容易で高精度を確保し、特別な測定を達成するために非常に小さくすることができます。高温、強い放射、強い磁場やその他の過酷な環境で働くことができる、高い温度変化に耐えることができ、高圧、高衝撃、過負荷などに耐えることができます。高温と低圧の差を測定でき、磁気加工も測定できます。
3. 良好な動的応答
帯電プレート間の静電引力による静電誘引(約10^(5)N))による静電容量性センサは、エネルギーの役割に対して、非常に小さいので、その可動部分が非常に薄いため、品質が非常に軽いため、その固有の周波数が非常に高く、動的応答時間が短く、数MHZで動作し、 特に動的測定に適しています。中程度の損失が小さいため、より高い周波数電源を使用できるため、システムの動作周波数が高くなります。高速変動のパラメータを測定するために使用できます。
4、非接触測定および高感度
回転軸の振動や偏心、小さなボールベアリングの放射状クリアランスなどの非接触測定非接触測定を使用する場合、容量性センサは平均的な効果を持ち、ワークの表面粗さの影響を測定に与えます。
上記の利点に加えて、帯電板間の静電引力が非常に小さいため、必要な入力力と入力エネルギーが非常に小さいため、非常に低い圧力、力、非常に小さな加速度、変位などを測定できるため、非常に感度が高く、高分解能、0.01μmまたはさらに小さな変位を感知することができる。空気の損失が少ないため、差動構造で発生する差動構造で発生するゼロ残留が非常に小さいため、回路は高い倍率を実現するため、機器の感度が高くなります。
容量性センサの欠点
1、高出力インピーダンス、負荷容量の低下。
容量性センサの種類に関係なく、電極板の幾何学的サイズによって制限され、その容量は非常に小さく、一般的に数十~数百の皮膚法(pF)、容量センサの出力インピーダンスが非常に高くなるように、~ωまでである。出力インピーダンスが高いため、出力電力が小さく、負荷容量が低く、外部の干渉や不安定な現象に対して脆弱であり、さらには深刻な動作ができません。
2. 寄生容量は大きな影響を与えます。
容量性センサの初期容量は非常に小さいが、センサと電子回路を接続するリードケーブルの容量は、電子回路の浮遊キャパシタンスと、コンデンサプレートと周囲の導体や他の寄生キャパシタンスのキャパシタンスが大きい。寄生容量の存在は、測定の感度を低下させるだけでなく、非線形出力を引き起こします。寄生容量がランダムであるため。そのため、センサは動作が不安定な状態にある。測定精度に影響を与えます。