Инструкция по эксплуатации устройства автоматизации шахтного участкового водоотлива волна

Емкостные датчики

Емкостные датчики относятся к датчикам параметрического типа, в которых изменение контролируемой величины вызывает изменение емкостного сопротивления датчика. Емкость конденсатора зависит от формы и геометрических размеров электродов, от диэлектрической проницаемости и от расстояния между обкладками. В различных датчиках может меняться один из указанных параметров. При помощи емкостных датчиков измеряют геометрические размеры изделий, влажность изоляционных материалов и определяют состав изоляционного материала. Они получили распространение также в телемеханике - для преобразования механического перемещения в изменение электрической емкости конденсатора.
Чаще всего емкостной датчик представляет собой плоский конденсатор, состоящий из двух или более пластин, между которыми помещается диэлектрик.
Емкость плоскопараллельного конденсатора равна:

где ε_о - абсолютная диэлектрическая проницаемость вакуума, (ε_о= 8,85*10^-12 ф/м);
ε_r - относительная диэлектрическая проницаемость между обкладками;
S - площадь перекрытия обеих пластин, см²;
d - зазор между пластинами, мм.

Рис. 30. Зависимость емкости конденсатора от его параметров
Каждую из величин можно принять за входную (остальные параметры остаются постоянными) и получить соответствующий тип датчика с переменной емкостью на выходе.
Достоинства емкостных датчиков: высокая чувствительность, малый вес и габариты простота конструкции.
Недостатки: необходимость усиления снимаемого сигнала, необходимость тщательной экранировки датчика, применение высокочастотного источника.
Применение емкостных датчиков:
1) измерение малых перемещений;
2) контроль угловых перемещений;
3) передача показаний стрелочных измерительных приборов;
4) использование в качестве топливомеров;
5) измерений толщины материалов;
6) измерение уровней жидкостей;
7) измерение скоростей;
8) измерение давлений
Датчик угловых перемещений применяется для преобразования угловых перемещений в изменение емкости. Рис 31. Рабочая площадь (заштрихованная) зависит от утла поворота a подвижной пластины 1. Для увеличения емкости применяется несколько пластин.