sensores capacitivos. Esquema, descrição

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Sensores. sensores capacitivos. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Sensores capacitivos - são dispositivos cujo princípio de funcionamento se baseia na dependência da capacitância elétrica do capacitor nas dimensões, na posição relativa de suas placas e na constante dielétrica do meio entre elas.

Para um capacitor plano de duas placas, a capacitância elétrica é determinada pela expressão

onde e₀ - constante dielétrica; e é a permissividade relativa do meio entre as placas; S é a área ativa das placas; h é a distância entre as placas do capacitor.

As dependências C(S) e C(h) são usadas para converter deslocamentos mecânicos em mudanças de capacitância.

Os sensores capacitivos, assim como os indutivos, são alimentados por tensão alternada (geralmente frequência aumentada - até dezenas de megahertz).

À medida que o circuitos de medição normalmente usado:

circuitos de ponte;
circuitos usando circuitos ressonantes.

Neste último caso, como regra, é usada a dependência da frequência de oscilação do gerador da capacitância do circuito ressonante, ou seja, o sensor possui uma saída de frequência.

Valor:

simplicidade;
alta sensibilidade;
pouca inércia.

Contras::

influência de campos elétricos externos;
complexidade relativa dos dispositivos de medição.

Sensores capacitivos aplicar para medir deslocamentos angulares, deslocamentos lineares muito pequenos, vibrações, velocidades de movimento, bem como para reproduzir funções especificadas (harmônico, dente de serra, retangular, etc.).

Transdutores capacitivos, cuja constante dielétrica s muda devido ao movimento, deformação ou mudanças na composição do dielétrico, são usados como sensores de nível para líquidos não condutores, materiais a granel e em pó, a espessura de uma camada de materiais não condutores (medidores de espessura), além de monitorar a umidade e a composição da substância.

Autor: Koryakin-Chernyak S.L.

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