什么是可變電容傳感器及其種類有哪些?
發(fā)布時(shí)間:2019-11-18 責(zé)任編輯:xueqi
【導(dǎo)讀】說(shuō)到可變電容,先要說(shuō)說(shuō)什么是電容(Capacitance),它是一個(gè)物體持有電荷的能力。電容器是電路中的元件,可以儲(chǔ)存電荷,并被認(rèn)為是電感和電阻的三個(gè)基本電子元件之一。
今天我們聊聊什么是可變電容傳感器
在許多壓力傳感器應(yīng)用中,高精度是必不可少的。不管您是在測(cè)量成千上萬(wàn)的PSI還是只有四分之一英寸的水柱,最苛刻的工作都需要最好的工具。雖然市場(chǎng)上有許多類型的壓力傳感裝置,但在精度和質(zhì)量方面,沒(méi)有一個(gè)比得上可變電容傳感器。可變電容壓力傳感器通常比其他類型的壓力傳感器更準(zhǔn)確,一些產(chǎn)品精度高達(dá)±0.05% FS。
說(shuō)到可變電容,先要說(shuō)說(shuō)什么是電容(Capacitance),它是一個(gè)物體持有電荷的能力。電容器是電路中的元件,可以儲(chǔ)存電荷,并被認(rèn)為是電感和電阻的三個(gè)基本電子元件之一。這項(xiàng)技術(shù)并沒(méi)有測(cè)量?jī)?chǔ)存的能量,而是測(cè)量可能儲(chǔ)存的能量。測(cè)量單位是法拉(F),然而在大多數(shù)客戶使用的電容器裝置使用的是微法(µF)或更小。
電容器由兩個(gè)電極板組成,它們被稱為電介質(zhì)的絕緣層隔開(kāi)。電容器在板的尺寸和排列以及所使用的介質(zhì)材料的種類上各有不同。當(dāng)一個(gè)電容在電路中連接時(shí),電源的電壓迫使電子在一個(gè)板的表面上,把電子從另一個(gè)板的表面上拉出來(lái)。這就產(chǎn)生了兩個(gè)板塊之間的能量電位差。
電容器的電容值可以根據(jù)應(yīng)用進(jìn)行固定或調(diào)整。電極板的大小、形狀和接近程度都能影響元件的電容性能。電極板塊越大,電容越大。在許多應(yīng)用中,電容正變得越來(lái)越集成,例如計(jì)算機(jī)內(nèi)存、電容式麥克風(fēng)、無(wú)線電接收器、脈沖磁體和壓力傳感器。
簡(jiǎn)單地說(shuō),這些壓力傳感器是一種電容器,一種具有充電能力的裝置。當(dāng)壓力作用到傳感器內(nèi)部的膜片上時(shí),膜片就會(huì)收縮,或向固定電極彎曲,并改變電容。這種物理變化會(huì)導(dǎo)致電子輸出的變化,該裝置可將壓力讀數(shù)轉(zhuǎn)換成電流或電壓值。
然而,雖然原理可能是相同的,但在室內(nèi)壓力監(jiān)測(cè)器中使用的低量程傳感器與在發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)使用的高量程傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)有很大不同。
目前使用的可變電容傳感器有兩種:
Closing Gap和Opening Gap
Closing Gap
在Closing Gap傳感器上,有一個(gè)拉伸膜,由非常薄的不銹鋼制成,靠近或遠(yuǎn)離固定電極,來(lái)改變電容值。
Closing Gap電容傳感器通常用于測(cè)量小于15psi的低壓應(yīng)用。
這種傳感器的典型應(yīng)用是室內(nèi)壓力監(jiān)測(cè)和暖通空調(diào)(HVAC)。例如Setra的SRIM2室內(nèi)壓力監(jiān)視儀。
Closing Gap傳感器可以是單向的,也可以是雙向的,這取決于應(yīng)用的需求。在單向傳感器中,當(dāng)隔膜向電極彎曲時(shí),傳感器將輸出線性化,而雙向傳感器的隔膜在壓力變化時(shí)可以向任意方向移動(dòng)。
這種Closing Gap的設(shè)計(jì)及其適合用于需要?dú)怏w隔離的壓差應(yīng)用,譬如制藥工廠的潔凈間,疾控中心的傳染病房等,以上的設(shè)計(jì)既保證了膜片內(nèi)部無(wú)其他介質(zhì),不會(huì)造成二次污染;也保證了壓差兩端的氣體隔離,保證了房間內(nèi)外不會(huì)因?yàn)閴翰顐鞲衅髟斐蓺怏w交換形成污染。
Opening Gap
Opening Gap傳感器工作方式則不同;當(dāng)施加壓力時(shí),隔膜隨電極移動(dòng),致使電容變化,從而改變電輸出。
無(wú)論傳感器是Opening Gap還是Closing Gap,可由各種不銹鋼制成。工業(yè)壓力傳感器可與耐腐蝕性材料結(jié)合使用,例如氫會(huì)腐蝕某些類型的不銹鋼(如17 -4 SS),并可能導(dǎo)致組件在長(zhǎng)時(shí)間暴露后失效。因此,部分部件可使用耐腐蝕耐潮濕的材料,例如Setra Model 209H膜片和接液部件均采用316 L不銹鋼。
Opening Gap的設(shè)計(jì),豐富了膜片的材料,鑒于其有效區(qū)域很小,可以鍍金,鍍鉑等多種貴金屬提高傳感器的性能。這些傳感器通常用于工業(yè)OEM和測(cè)試、測(cè)量應(yīng)用,這些應(yīng)用壓力范圍從15 PSI到10,000 PSI不等。例如Setra Model ASL高精度微差壓傳感器。
可變電容是傳感器技術(shù)的一個(gè)重要的大類,可變電容電容技術(shù)見(jiàn)證了19世紀(jì)工業(yè)革命和二十一世紀(jì)信息技術(shù)革命的交匯;是久經(jīng)考驗(yàn)的技術(shù),經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,可變電容技術(shù)已不局限于房間差壓的測(cè)量;從HVAC到各種測(cè)量測(cè)試現(xiàn)場(chǎng);到工業(yè)設(shè)備內(nèi)的集成,可變電容至今仍發(fā)揮著重要的作用。
特別推薦
- 利用自動(dòng)化技術(shù)賦能中國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)代化
- 三極管電路輸入電壓阻抗
- 晶振怎么用,你真的知道嗎?
- 康佳特推出搭載AMD 銳龍嵌入式 8000系列的COM Express緊湊型模塊
- 村田推出3225尺寸車載PoC電感器LQW32FT_8H系列
- 思特威推出超星光級(jí)系列4MP圖像傳感器SC485SL
- HOLTEK新推出HT32F59045脈搏血氧儀MCU
技術(shù)文章更多>>
- 貿(mào)澤推出針對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施和智慧城市的工程技術(shù)資源中心
- “扒開(kāi)”超級(jí)電容的“外衣”,看看超級(jí)電容“超級(jí)”在哪兒
- DigiKey 誠(chéng)邀各位參會(huì)者蒞臨SPS 2024?展會(huì)參觀交流,體驗(yàn)最新自動(dòng)化產(chǎn)品
- 提前圍觀第104屆中國(guó)電子展高端元器件展區(qū)
- 高性能碳化硅隔離柵極驅(qū)動(dòng)器如何選型,一文告訴您
技術(shù)白皮書(shū)下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
濾波電感
濾波器
路由器設(shè)置
鋁電解電容
鋁殼電阻
邏輯IC
馬達(dá)控制
麥克風(fēng)
脈沖變壓器
鉚接設(shè)備
夢(mèng)想電子
模擬鎖相環(huán)
耐壓測(cè)試儀
逆變器
逆導(dǎo)可控硅
鎳鎘電池
鎳氫電池
紐扣電池
歐勝
耦合技術(shù)
排電阻
排母連接器
排針連接器
片狀電感
偏光片
偏轉(zhuǎn)線圈
頻率測(cè)量?jī)x
頻率器件
頻譜測(cè)試儀
平板電腦