Tinka Cummins L10 N14 M11 alyvos slėgio jutikliui 4921485

Talpinis padėties jutiklis

1. Talpinis padėties jutiklis yra bekontaktis padėties jutiklis, kuris paprastai susideda iš trijų dalių: aptikimo zonos, apsauginio sluoksnio ir apvalkalo. Jie gali išmatuoti tikslią taikinio padėtį, bet tik objektą. Jei matuojamas objektas nėra laidus, vis tiek naudinga išmatuoti jo storį arba tankį.

2.Matuojant laidų objektą, išėjimo signalas neturi nieko bendra su objekto medžiaga, nes talpinio poslinkio jutikliui visi laidininkai yra tas pats elektrodas. Šio tipo jutikliai daugiausia naudojami diskų įrenginiuose, puslaidininkių technologijose ir didelio tikslumo pramoniniuose matavimuose, tačiau tam reikalingas labai didelis tikslumas ir dažnio atsakas. Kai naudojami nelaidininkams matuoti, talpiniai padėties jutikliai dažniausiai naudojami etiketėms, dangoms aptikti ir popieriaus ar plėvelės storiui matuoti.

3. Talpinis padėties jutiklis iš pradžių buvo naudojamas matuoti linijinį poslinkį nuo kelių milimetrų iki kelių nanometrų, o matavimas buvo baigtas naudojant elektrines laidumo charakteristikas. Objekto gebėjimas kaupti krūvį vadinamas talpa. Įprastas įkrovos kaupimo kondensatorius yra plokštelinis kondensatorius. Plokštelinio kondensatoriaus talpa yra tiesiogiai proporcinga elektrodo plotui ir dielektrinei konstantai ir atvirkščiai proporcinga atstumui tarp elektrodų. Todėl, pasikeitus atstumui tarp elektrodų, keičiasi ir talpa. Žodžiu, talpinis padėties jutiklis naudoja šią charakteristiką, kad užbaigtų padėties aptikimą.

4. Įprastą talpinį padėties jutiklį sudaro du metaliniai elektrodai, kurių dielektrikas yra oras. Vienas jutiklio elektrodas yra metalinė plokštė, o kitas kondensatoriaus elektrodas sudarytas iš laidžiojo objekto, kurį reikia aptikti. Kai įtampa yra tarp laidininkų plokščių, tarp plokščių susidaro elektrinis laukas, o dvi plokštės atitinkamai kaupia teigiamus ir neigiamus krūvius. Talpinis padėties jutiklis paprastai priima kintamosios srovės įtampą, todėl plokštės įkrova reguliariai keičia poliškumą, todėl tikslinės padėties pasikeitimą galima aptikti išmatuojant talpą tarp dviejų plokščių.

5. Talpa nustatoma pagal atstumą tarp plokščių, dielektriko dielektrinę konstantą ir atstumą tarp plokščių. Daugumoje jutiklių elektrodo plokštės plotas ir dielektrinė konstanta nesikeis, tik atstumas turės įtakos elektrodo ir tikslinio objekto talpai. Todėl talpos pokytis gali parodyti tikslinę padėtį. Kalibruojant jutiklio išėjimo įtampos signalas turi tiesinį ryšį su atstumu tarp aptikimo plokštės ir taikinio. Tai yra jutiklio jautrumas. Tai atspindi išėjimo įtampos pokyčio ir padėties pasikeitimo santykį. Įrenginys paprastai yra 1 V / mikronas, tai yra, išėjimo įtampa keičiasi 1 V kas 100 mikronų.

6. Kai aptikimo erdvėje įjungiama įtampa, aptiktame objekte sukuriamas išsklaidytas elektrinis laukas. Siekiant sumažinti trukdžius, pridedamas apsauginis sluoksnis. Ji taiko tą pačią elektrovaros jėgą abiejuose aptikimo zonos galuose, kad aptikimo erdvėje nenutekėtų elektrinis laukas. Laidininkai, esantys už kitų aptikimo zonų, sudarys elektrinį lauką su apsauginiu sluoksniu ir netrukdys elektriniam laukui tarp taikinio ir aptikimo zonos. Dėl apsauginio sluoksnio elektrinis laukas aptikimo zonoje yra kūginis. Aptikimo elektrodo skleidžiamo elektrinio lauko projektuojamas plotas yra 30% didesnis nei aptikimo plotas. Todėl aptikto objekto skersmens plotas turi būti bent 30 % didesnis nei jutiklio aptikimo plotas.