Принцип действия. Для уяснения принципа действия емкостного датчика рассмотрим плоский конденсатор переменной ёмкостиДля 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
|
