עיקרון עבודה של חיישן קיבולי
חיישנים קיבוליים מבוססים על סוגים שונים של קבלים כאלמנטים חישה, מכיוון שהשינויים הנמדדים יובילו לשינויים קיבוליות הקבל, באמצעות מעגל המדידה, ניתן להמיר את שינויי הקיבול לפלט אות חשמלי. למדוד את הגודל של אות חשמלי, יכול לשפוט את הגודל הנמדד. כך חיישנים קיבוליים פועלים.
יתרונות החיישנים הקיבולים
1, יציבות טמפרטורה טובה
ערך הקיבוליות של החיישן הקיבולי אינו תלוי בדרך כלל בחומר האלקטרודה, אשר תורם לבחירת חומרים עם מקדם טמפרטורה נמוכה, ובגלל החום הקטן מאוד שלו, השפעה מועטה על היציבות. לחיישן ההתנגדות יש אובדן נחושת, קל לחמם אפס סחיפה.
2. מבנה פשוט
חיישנים קיבוליים הם פשוטים במבנה, קל לייצר ולהבטיח דיוק גבוה, והוא יכול להיעשות קטן מאוד כדי להשיג כמה מדידות מיוחדות; יכול לעבוד בטמפרטורה גבוהה, קרינה חזקה ושדה מגנטי חזק וסביבה קשה אחרת, יכול לעמוד בשינוי טמפרטורה גדול, לעמוד בלחץ גבוה, השפעה גבוהה, עומס יתר וכו '. יכול למדוד את ההבדל בין טמפרטורה גבוהה ללחץ נמוך, גם יכול למדוד את העבודה המגנטית.
3. תגובה דינמית טובה
חיישנים קיבוליים בשל המשיכה האלקטרוסטטית בין הלוח הטעון הוא קטן (על כמה 10 ^ (5) N), לתפקיד של אנרגיה, ובגלל החלק הנע שלה יכול להיעשות קטן מאוד הוא דק מאוד, האיכות היא קלה מאוד, כך התדירות הטבועה שלה היא גבוהה מאוד, זמן התגובה הדינמי קצר, יכול לעבוד תחת תדר MHZ כמה, מתאים במיוחד למדידה הדינמית. ומכיוון שהאובדן הבינוני שלו קטן יכול להשתמש באספקת חשמל בתדר גבוה יותר, כך שתדר העבודה של המערכת גבוה. ניתן להשתמש בו כדי למדוד פרמטרים עם שונות במהירות גבוהה.
4, מדידה ללא מגע ורגישות גבוהה
מדידת אי מגע של רטט או אקסצנטריות של פיר מסתובב, אישור רדיאלי של מיסבים כדוריים קטנים, וכו '. כאשר נעשה שימוש במדידה ללא מגע, לחיישן הקיבלי יש השפעה ממוצעת והוא יכול להפחית את ההשפעה של חספוס פני השטח של לחומר על המדידה.
חיישן קיבוליות בנוסף ליתרונות של האמור לעיל, אך גם בגלל המשיכה האלקטרוסטטית בין הלוח הטעון הוא קטן מאוד, כוח הקלט הנדרש ואנרגיית הקלט הוא קטן מאוד, כך שהוא יכול למדוד לחץ נמוך מאוד, כוח ותאוצה קטנה מאוד, תזוזה וכו ', יכול לעשות רגיש מאוד, רזולוציה גבוהה, יכול לחוש 0.01μm או אפילו תזוזה קטנה יותר. בשל האובדן הקטן של אוויר ומדיה אחרת, האפס שיורית שנוצרה על ידי המבנה הדיפרנציאלי ומחובר לסוג הגשר הוא קטן מאוד, ולכן המעגל מותר לבצע הגדלה גבוהה, כך המכשיר יש רגישות גבוהה.
חסרונות של חיישנים קיבוליים
1, תפוקה גבוהה, קיבולת עומס ירודה.
לא משנה איזה סוג של חיישן קיבולי, מוגבל על ידי הגודל הגיאומטרי של צלחת האלקטרודה, הקיבוליות שלו היא קטנה מאוד, בדרך כלל עשרות עד מאות שיטות עור (pF), כך עבלת הפלט של החיישן הקיבולי היא גבוהה מאוד, עד ~ ω. בשל המכשול הגבוה בתפוקה, כוח הפלט קטן, קיבולת העומס ירודה, פגיעה להפרעות חיצוניות ותופעה לא יציבה, ואפילו אינה יכולה לעבוד ברצינות.
2. קיבוליות טפוטית יש השפעה רבה.
הקיבול ההתחלתי של החיישן הקיבולי קטן מאוד, אך הקיבול של כבל העופרת המחבר בין החיישן למעגל האלקטרוני, הקיבול התועה של המעגל האלקטרוני והקיבל של לוח הקבלים והמוליך שמסביב וקיבלים טפיליים אחרים גדולים. קיומה של קיבוליות טפילה לא רק מפחית את רגישות המדידה, אלא גם גורם לפלט לא ליניארי. כי הקיבוליות הטפוטית היא אקראית. לכן, החיישן נמצא במצב עבודה לא יציב. להשפיע על דיוק המדידה.