Принцип действия. Для уяснения принципа действия емкостного датчика рассмотрим плоский конденсатор переменной ёмкости
Для уяснения принципа действия емкостного датчика рассмотрим плоский конденсатор переменной ёмкости. Электроёмкость плоского конденсатора (рис. 3.1) выражается формулой:
C =ε ε 0A/d (3.1)
где: ε –относительная диэлектрическая проницаемость среды между обкладками; ε 0 - электрическая постоянная; А –площадь, совместно перекрываемая пластинами конденсатора; d - расстояние между пластинами.
Рис. 3.1
Любой из параметров, входящих в формулу (3.1) может использоваться для построения датчика. Для определённости рассмотрим изменение параметра А (рис. 3.2).
Рис. 3.2
Изменение площади перекрытия пластин определяется величиной смещения: A = bx. (3.2) Подставляя (3.2) в (3.1) получим уравнение C = (ε ε 0 b/d) x, (3.3) выражающее передаточную функцию емкостного датчика линейного перемещения. Реальная функция будет отличаться от линейной из-за влияния краевых эффектов и нарушения однородности электрического поля между пластинами. Нарушение линейности иллюстрируется рис. 3.3.
Рис. 3.3
|
