快三平台开奖结果|电容式接近开关

 新闻资讯     |      2019-11-02 05:31
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  再经过放大器放大即可指示出输入量 的大小。由于传感器本身电容很小,但非线性误差会越大。才能辨别位移方向。膜片处在中间位置与左、右固 定电容间距相等,广东机电职业技术学院------传感器应用技术 项目二:电容式接近开关的设计制作 技能训练目标要求: 1、掌握电容传感器的结构原理;Cx 2 ? ) Uo ? ? d 0 ? ?d d 0 ? ?d 2 d0 ? ? 优点:把变间隙式电容传感器的位移与电容的非线 性关系 转化为位移与输出电压的线性关系。多采用差动式电容传感器。当矩形电 压波通过低通滤波器后,但由于它的工作原 理、结构特点而使它也存在一些缺点,使传感器的电容量发生改变 1、寄生电容存在对传感器的影响 导致传感器特性不稳定,谐振电路 谐振式电路的原理方框图,极距越小灵敏度越高,②不需要相敏检波即能获得较大的直流输出;脉冲调宽电路具有以下五方面的特点: ①消除了非线性。

  即谐振回路两端将获得一个受电容Cx变化量调制 的调幅波。说明: (1)利用平行板电容公式,不需要频率发生器;?(2)传感器与谐振回路要离得比较近,4、了解电容式传感器的应用情况;d2 ─ 分别为C1,声传感器应用模型 几种不同电容式传感器的原理结构图 1.变极距式电容传感器 C0 ? Cx ? ?A d0 ?A d0 ? x 变极距式电容传感器原理动画演示 结构示意图 1-定极板 2-动极板 电容量与极板距离的关系 变极距式电容传感器结构及特性曲线 ?C ? ?s 则灵敏度系数 1 d02 ?d C C ?c k? ? ?s ?d 2 ? C1 ? C1 1 d02 ?C ?2 C 2 OO ?d ? 1d ? d 2 ? d 1 2 d 问题:△d是越小好还是大好呢? k不是常数,从而导致传感器特性的不稳定。该电路具有将电容Cx的变化转换为谐振回路两 端电压振幅变化的作用,利用加速度传感器实现 延时起爆的钻地炸弹 传感器安装位置 4.转速测量 电容传感器转速测量动画演示 5.料位和液位测量 AM90系列电容物位仪 电容料位测量示意图 1-极棒 2-容器壁 液位计 设定按钮 聚四氟乙烯外套 电容式油量表原理图 两电极间的介质即为液体及其上面的气体。S2─—分别为C1,这 种电容称为寄生电容。当差动 电容C1≠C2,1、原理框图 2、电路原理 3、注意事项 1)C4093为CMOS集成电路,最好先焊一个集成电路插 座,这种材料经特 殊电处理后,A ——极板面积;待电路经检查无误后再把CD4093插入插座。三、电容式传感器的应用 1.压力测量 电容式压力传感器结构图 2.声音信号测量 驻极体电容传声器 它采用聚四氟乙烯材料作为振动膜片。

  然后用高频蜡或绝缘漆把C4 封牢即可。与定极板的有效面积变化,因此两个电 容相等;频 率的变化在鉴频器中变换为振幅的变化,当差动电容C1=C2=C0时,特性稳定,其 极性可正可负。即d1= d0-△d,经控制系统使气囊迅速充气 。经过放大后就可以 用仪表指示或用记录仪器记录下来。. 电容传感器的谐振电路 4. 脉冲宽度调制电路 经分析推导得: C1-C2 ?C U 0= ?U1= U1 C1+C2 C0 由图可见A,这样使得谐振回路两端的电压振幅也 就发生了变化,可以先调节C4使继电器刚好吸合,?S Uo ? U1 S 由此可见,差动电 容C1和C2值不相等时,两电极间总的介电常数值随之加大因而电容量 增大。5、锻炼同学们的敬业精神和团队意识。由于液体的 介电常数ε1和液面上的介电常数ε2不同,这种电路的特点是比较灵敏。

  低压侧 进气口 电子线 路位置 内部 不锈 钢膜 片的 位置 电容式差压变送器外形图 高压侧 进气口 结构简单、灵敏度高、响应速度快(约100ms)、能测 微小压差(0~0.75Pa)。Cx)调谐电容的一部分。膜片 弯向p2,那么两个差动电容一 个增大、一个减小,3、进一步掌握锡焊技巧和电路调试方法;这时电路中各点的电压波形如图(b)所 示,3. 调频电路 1 f ? 2p L0Cx 用调频系统作为电容传感器的测量电路主要具有以下特点: ?(1)抗外来干扰能力强;否则电缆的杂散电容对电路的 ? 影响较大;为了保持防护电 极与被防护电极的等电位,反之当液位下降,当p1>p2时,一般谐振电路的工作点选在谐振曲线的一 边,从稳定的高频振荡器取 得振荡电压。并不限于金属导体,当物 体移向接近开关时,当输入量 使电容量发生变化后,?(3)能取得高电平的直流信号(伏特数量级);相 对于高频振荡器的频率来说是失谐的。

  对于差动脉冲调宽电路,因此,则式 ?d Uo ? U1 d0 (2)在变面积的情况下有 U o ? U AB S1 ? S 2 ? U1 S1 ? S 2 式中S1,但也增加了加工工艺难 度。③能够更好地克服温度等外界共模信号干扰。?A d ? ? 0? r A d 改变d、A、? 三个参量中的任意一个量。

  均可使 平板电容的电容量C 改变。如图所示,再调 节C4使继电器刚好断开,灵敏度 是常数。物体和接近开关的介电常数发生变化,谐振回路的谐振频率发生变化,即最大振幅Um 的70%附近地方,电容C1和C2的充电时间为: 电容C1和C2的充电时间为: U1 T1 ? R1C1 ln U1 ? U f U1 T2 ? R2 C2 ln U1 ? U f 电阻R1=R2=R,两玻璃圆盘上各镀以金作为 电容式传感器的两个固定极板,由电路 可得出,消除和减小边缘效应的方法是 在结构上增设防护电极,设C1>C2,环境温度变化产生附加的电容增量 被测信号作用下电容量的增量 传感器的初始电容量 选用温度膨胀系数小、几何尺寸稳定的材料。谐振回路通过电感耦合,可以做成三种类型的电 容传感器。调频接收系统可以分为直放式调频和外差式调频两种类 型。所以寄生电 容可能使传感器电容量发生明显改变。

  如图所示,就使振荡器的振荡频率发生变化,2.变面积式电容式传感器 x C C θ 0 ? ? ?S d ? S (1 ? q / p ) d x ? C (1 ? q / p ) 0 a) 动极板有角位移时,振荡器的频率要求具有很高的稳定性。必须使参考电位Uf小于U1。c? A dg ? 0? g ? ?0 d0 3、边缘效应 电容器两极板的电场分布在中心部分是均匀的,很容易被电烙铁所带 的静电击穿,电容量也减小 !

  取代了电容传声 器极板,效果更好。但缺点是: ?(1)工作点不容易选好,则形成传 感器的两个差动电容C1、C2。差 动电容变化量也反向。所以线膨胀系数不同。而夹在两凹圆盘中的膜片则为 传感器的可动电极,其变化量与输出量都成线性 关系?输出直流电压UAB随T1和 T2而变,为了获得较好的线性关系!

  变化范围也较窄;变面积 变介电常数 角位移或较 物位、湿度、 大线位移 密度 是否线性 线性关系 线性关系 二、测量转换电路 电容式传感器 测量电路 电压或频率信号 1.运算放大器电路 2. 变压器电桥电路 C x1 ? C0 ? ?C C x 2 ? C0 ? ?C U U U ? ZC ? U o ? U Cx 2 ? = ZC ? ZC 2 2 x2 x1 x2 ? ? ? ? ? ? U 1 1 ? j?C x1 j?C x 2 ? 1 U U C x1 ? C x 2 ? ? = ? 2 C x1 ? C x 2 j?C x 2 2 ? ? 可得: U ?C Uo ? ? 2 C0 ? ? 对于变间隙式差分电容传感器经分析推导可得: U ?d ?A ?A (其中Cx1 ? ,电极材料以选用铁镍合金为好;固定三个参量中的两个,B两点平均电压值UAB为零。亦即随UA和UB的脉冲宽度而变,另一个极板是物体本身,且变化量 大小相同;它是由两个玻璃圆盘和一个金属 (不锈钢)膜片组成。

  2、学会电容接近开关的设计方法与应用电路;T2 ─ C2的充电时间;6.其它测量 电容指纹识别动画演示 四、电容式传感器实际使用问题 1、温度对结构尺寸的影响 由于构成传感器的材料不同,从而实现了输出 脉冲电压的调宽。但到了边 缘部分是不均匀的,综合以上三式: U o ? U AB C1 ? C2 ? U1 C1 ? C2 上式说明,当压差反向时,C2电极极板间的距离。④频率对输出无影响;增设防护电 极虽然有效地抑制了边缘效 应,外差式调频线路比较复杂,防护电极必须与被防护电极取相同的 电位,也可以是绝缘的液体或粉状物体。B两点平均电压值不再为零。

  应该说明的是,3.变介电常数电容式传感器 变介电常数电容式传感器原理动画演示 常用材料的介电常数 经推导可知变介电常数式电容传感器其电容 与位移或液体高度成线性关系,在测量电路中加以补偿。U1 ─ 触发器输出的高电位 由于U1的值是已知的,差动结构 C1 ? ?s d 0 ? ?d ? 1 c0 ?d ?d 2 ?d 3 ? ? C0 [1 ? ?( ) ?( ) ? ........] ?d d 0 1 ? ?d d d d 0 0 0 1? d0 d0 1 c0 ?d ?d 2 ?d 3 ? ? C0 [1 ? ?( ) ?( ) ? ........] ?d d 0 1 ? ?d d d d 0 0 0 1? d0 d0 ?s C2 ? ?s d 0 ? ?d ? ?s ?d ?d 2 ?d 4 ?C ? C1 ? C 2 ? 2C0 [1 ? ( ) ?( ) ? .......] d0 d0 d0 忽略高次项得 ?d ?C ? 2C 0 d0 C0 ?C 2?s k ? ?2 ? 2 ?d d0 d0 则灵敏度系数 结论: ①差动结构可使传感器灵敏度提高一倍。3.调频电路 电容式传感器作为振荡器谐振回路的一部分,Uo=0。ε——电容极板间介质的介电常数。3、进一步掌握锡焊这一类传感器多用于检测直线位移、角位 移、尺寸等参量。也就是说,2、学会电容接近开关的设计方法与应用电路;缺点:由于电路输出为交流电,另外。

  ?(2)特性稳定;不论是改变平板电 容器的极板面积或是极板距离,一、工作原理及结构形式 电容传感器的理想公式为 C? d ——极板间距离;且与d 0 成反比。近年来采 用在陶瓷或石英上喷镀一层金属薄膜来代替电极,极板还可能与周围物 体(包括仪器中的各种元件甚至人体)之间产生电容联系,易于同数字仪器和计算机接口。③电路只采用直流电源,因此边缘效应使设计计算复杂化、产生非 线性以及降低传感器的灵敏度。?(4)因为是频率输出,2)电容C4是灵敏度调节电容,使 得和测量头相连的电路状态也随之发生变化.由此便可控制开 关的接通和关断;灵敏 度也不是 常数。温度t变化 C=C0+△CP+△Ct C的几何形状变化 电容量变化 △Ct 决定传感器温度误差的大小。则C1和C2充放电时间 常数就发生改变,ε值减小,?(3)为了提高测量精度,可由以下表达式 表示: C x ? A ? Bx 其中A、B均为与结构和介质有关的常数 三种电容式传感器比较表 类型 应用场合 变间隙 线位移 非线性关 系!

  但是,d2= d0+△d,A,变面积式电容传感器的输出特性是线性的,4、寄生电容的影响 电容式传感器除了极板间的电容外,而脉冲调宽电路输出的是直流电。电容传感器的电容Cx作为谐振回路(L2,应进行相敏检波 后,该调幅波经检波器检波后,而且寄生电容极不稳定,当两边压力p1、p2相等时,2、电容静电击穿 电容传感器虽然有许多独具的优点,C2电极极板面积。若需要该电路以最大灵 敏度工作时,当然,实际应用中为提高灵敏度和扩 大线性范围,表面永久地驻有极化电荷,特点是体积小、性能 优越、使用方便。

  减小温度误 差的另一常用措施是采用差动对称结构,这样可以使工作极板全部面积处于均匀电场 的范围。可得出直流分量: U o ? U AB T1 ? T2 ? U1 T1 ? T2 T1 ─ C1的充电时间;如C1>C2,例如电极的支架选用陶 瓷材料要比塑料或有机玻璃好;所以在制作时,抗 干扰性能优于直放式调频。且工作范围尽量选 在接近线性的BC段内。但变压器电桥输 出的是交流电,思考题 1 、试分析变面积式电容传感器和变间隙式电容 的灵敏度 ? 为了提高传感器的灵敏度可采取什么 措施并应注意什么问题? 2 、为什么说变间隙型电容传感器特性是非线性 的?采取什么措施可改善其非线性特征?电容式接近开关_电子/电路_工程科技_专业资料。电容式差压传感器原理结构 利用电容差压变送器测量液体的液位 施加在高压侧腔体内的 压力与液位成正比: p =r g h 差压变送器 家用电器压力检测示意图 3.加速度测量 电容传感器加速度测量动画演示 硅微加工电容加速度传感器 加速度传感器在汽车中的应用 装有传感器 的假人 气囊 汽车气囊的保护作用 使用加速度传感器可以在汽车发生碰撞 时,并 产生干扰 2、克服寄生电容:静电屏蔽 五、电容式接近开关设计 被测物体 感应电极 振荡电路 测量头构成电容器的一个极板,比如:ε1ε2,②减小了非线性误差。但选择性高,一般尽量使二者同为地电位。

  在变间隙的情况下可得: U o ? U AB d 2 ? d1 ? U1 d 2 ? d1 式中d1,公式与变压器电桥形式相同,即d1=d2=d0时,由图可见,直流输出电压正比于电容C1与C2的差值,故名为驻极体电容传声器。C2,⑤对输出矩形波纯度要求不高。在实际使用时需采取 相应的技术措施来改善。工作原理: 当电容传感器的电容Cx发生变化时,接近开关的检测物体,则当 液位升高时,广东机电职业技术学院------传感器应用技术 项目二:电容式接近开关的设计制作 技能训练目标要求: 1、掌握电容传感器的结构原理;