Измерительные схемы с емкостными датчиками

Измерительные схемы с емкостными датчикамиВ этом случае возможно применение и дифференциальных емкостных датчиков. При малых перемещениях среднего электрода можно считать, что емкость изменяется линейно. Емкостные датчики могут применяться для измерения толщины как диэлектриков, так и проводников.

Емкость датчика может также изменяться от температуры. Поскольку детали датчика изготовляются из различных материалов, имеющих различный температурный коэффициент линейного расширения, можно скомпенсировать влияние температуры соответствующим выбором этих коэффициентов.

Емкостные датчики чаще всего включаются в мостовые схемы, резонансные схемы и схемы на биениях.

Рассмотрим емкостный мост с включенными дифференциальными емкостными датчиками. При изменении расстояния между пластинами конденсатора одна емкость увеличивается и будет равна С + ДС, а другая — уменьшается и станет равной С — ДС. В два нижних плеча включается катушка индуктивности.

Рассмотрим эквивалентную схему такого моста.

Как видим из формул для чувствительности, последняя возрастает с увеличением добротности катушек индуктивности и с возрастанием частоты. Но во избежание увеличения паразитных емкостей частоту питания моста не следует брать выше 10000 Гц. Рассмотрим схему с емкостным датчиком, работающая на биениях.

Эта схема работает следующим образом: два генератора генерируют колебания в смесительный контур, частота одного из генераторов, например, строго постоянна. Частота генератора может изменяться за счет изменения емкости.

Но так как изменения емкости невелики, то частота также меняется незначительно и отличается на весьма небольшую величину.

В смесительном контуре при этом возникают колебания разностной частоты (биения).

Читайте так же:

Комментарии запрещены.

Среднее машиностоение