Дифференциальный емкостной датчик

2) Изменяем δ.

Пластины перемещаются параллельно. Характеристика нелинейная, так как δ в знаменателе.

3) Изменение ε_r (диэлектрическая проницаемость среды).

В зазор между пластинами вводится диэлектрик, => емкость конденсатора меняется . Характеристика является линейной. Для нелинейной характеристики применяют пластины сложной формы.

Разновидностью плоского датчика является датчик уровня жидкости:

жидкость диэлектрическая (бензин, керосин, масло). В резервуар опускается конденсатор С_å между обкладками => С_å=С1+С2; ; С2=ε₀ε_r2Вh/δ

С_å будет зависеть от уровня h.

Схема включения емкостных датчиков.

1)Включение в схему RC-генератора с частотно-зависимой цепью.

2)Включение в резонансный контур.

Амплитудная характеристика колебательного контура LC, где наблюдается резонанс токов.

Генератор выдает колебания определенной частоты и при изменении емкости будет меняться Uвых (fг=const). Если резонансный контур будет включен в схему генератора, то с увеличением емкости будет падать f.

А и В – рабочие точки.

3) Включение в мостовую схему.

1- экранированный провод

4) Метод биений

Изменяя С_э добиваемся на выходе «0».

f₁ = f₂; C_х = С_э

Если С_Х дифференциальная емкость, то

5)

С₁ = С₀ + ∆С;

С₂ = С₀ - ∆С;

U_вых =

6)

Измерение температуры.

Теоретический диапазон температур: 0 – 10¹² К;

Практический диапазон:1,5 – 10000К или 1,5÷10⁴К.

Разработана международная практическая температурная шкала (МПТШ), по которой установлен ряд контрольных точек.

- точка таяния льда 273.16К=0.01С⁰;

- точка кипения воды 373.15К=100 С⁰;

Выделяют семь шкал (участков )

1.5 ¸ 4 К(супернизкие температуры): их измеряют по давлению паров гелия.

4.2 ¸ 13.8 К(используют полупроводниковые терморезисторы );

13.8 ¸ 273.16 К (платиновый терморезистор);

273.16 ¸ 903.89 К (платиновый терморезистор от 0 до 630 С⁰);

903 ¸ 1337 К (Платина-родий-платина, термопара); 630С⁰÷1063С⁰.

1337 ¸ 2800 К (терометры) ; 1063⁰С÷2527⁰С

2800 ¸ 100000 (спектральные методы); 2527⁰С→…

Для измерения температуры могут использоваться разные датчики расширения, использующие температурное расширение жидких, газообразных и твердых тел.

Датчики расширения.

Жидкостный датчик – термометр(ртуть, керосин, спирт) ;

Индивидуальный выход – шкала. Чаще визуальный отсчет по уровню жидкости в капилляре, но можно и с электрическим выходом(контактный датчик).

Электрический вывод(в стекло вводятся электроды). Если жидкость достигает определенного уровня, то цепь замыкается . Можно делать резистивный датчик, поместив в трубку резистор.