freepeople性欧美熟妇, 色戒完整版无删减158分钟hd, 无码精品国产vα在线观看DVD, 丰满少妇伦精品无码专区在线观看,艾栗栗与纹身男宾馆3p50分钟,国产AV片在线观看,黑人与美女高潮,18岁女RAPPERDISSSUBS,国产手机在机看影片

正文內(nèi)容

電容式傳感器傳感器原理及應(yīng)用(編輯修改稿)

2025-05-27 01:47 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的結(jié)構(gòu) , 如圖所示 。 ( a) 消除邊沿效應(yīng)原理圖 ( b) 帶保護(hù)環(huán)的電容傳感器結(jié)構(gòu) 武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 第 4章 電容式傳感器 減小 環(huán)境溫度 、 濕度 等變化所產(chǎn)生的誤差 ,以保證絕緣材料的絕緣性能 ,溫度變化使傳感器內(nèi)各零件的幾何尺寸和相互位置及某些介質(zhì)的介電常數(shù)發(fā)生改變 ,從而改變傳感器的電容量 ,產(chǎn)生溫度誤差 。 濕度也影響某些介質(zhì)的介電常數(shù)和絕緣電阻值 。 因此必須從選材 、 結(jié)構(gòu) 、 加工工藝等方面來(lái)減小溫度等誤差和保證絕緣材料具有高的絕緣性能 。 電容式傳感器的 金屬電極的材料 以選用溫度系數(shù)低的鐵鎳合金為好 , 但較難加工 。 也可采用在陶瓷或石英上噴鍍金或銀的工藝 , 這樣電極可以做得極薄 , 對(duì)減小邊緣效應(yīng)極為有利 。 傳感器內(nèi) 電極表面 不便經(jīng)常清洗 , 應(yīng)加以密封;用以防塵 、 防潮 。 若在電極表面鍍以極薄的惰性金屬 ( 如銠等 ) 層 , 則可代替密封件起保護(hù)作用 , 可防塵 、 防濕 、 防腐蝕 , 并在高溫下可減少表面損耗 、 降低溫度系數(shù) , 但成本較高 。 武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 第 4章 電容式傳感器 傳感器內(nèi) , 電極的支架 除要有一定的機(jī)械強(qiáng)度外還要有穩(wěn)定的性能 。 因此選用溫度系數(shù)小和幾何尺寸長(zhǎng)期穩(wěn)定性好 , 并具有高絕緣電阻 、 低吸潮性和高表面電阻的材料 。 例如石英 、 云母 、 人造寶石及各種陶瓷等做支架 。 雖然這些材料較難加工 , 但性能遠(yuǎn)高于塑料 、 有機(jī)玻璃等 。 在溫度不太高的環(huán)境下 , 聚四氟乙烯具有良好的絕緣性能 , 可以考慮選用 。 盡量采用空氣或云母等介電常數(shù)的溫度系數(shù)近似為零的 電介質(zhì)( 也不受濕度變化的影響 ) 作為電容式傳感器的電介質(zhì) 。 若用某些液體如硅油 、 煤油等作為電介質(zhì) , 當(dāng)環(huán)境溫度 、 濕度變化時(shí) , 它們的介電常數(shù)隨之改變 , 產(chǎn)生誤差 。 這種誤差雖可用后接的電子電路加以補(bǔ)償 , 但無(wú)法完全消除 。 武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 第 4章 電容式傳感器 在可能的情況下 ,傳感器內(nèi)盡量采用 差動(dòng)對(duì)稱 結(jié)構(gòu) ,這樣可以通過(guò)某些類型的測(cè)量電路 (如電橋 )來(lái)減小溫度等誤差 。 選用 50kHz至幾 MHz作為電容傳感器的 電源頻率 , 以降低對(duì)傳感器絕緣部分的絕緣要求 。 傳感器內(nèi)所有的 零件 應(yīng)先進(jìn)行清洗 、 烘干后再裝配 。 傳感器要密封以防止水分侵入內(nèi)部而引起電容值變化和絕緣性能下降 。 傳感器的殼體剛性要好 , 以免安裝時(shí)變形 。 寄生電容與傳感器電容相并聯(lián) , 影響傳感器靈敏度 , 而它的變化則為虛假信號(hào)影響儀器的精度 , 必須消除和減小它 。 可采用方法: 3.消除和減小寄生電容的影響 武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 第 4章 電容式傳感器 ( 1) 增加傳感器原始電容值 采用減小極片或極筒間的間距 (平板式間距為 ~, 圓筒式間距為 ), 增加工作面積或工作長(zhǎng)度來(lái)增加原始電容值 ,但受加工及裝配工藝 、 精度 、 示值范圍 、 擊穿電壓 、 結(jié)構(gòu)等限制 。一般電容值變化在 103~103 pF范圍內(nèi) , 相對(duì)值變化在 106~1范圍內(nèi) 。 ( 1)增加傳感器原始電容值 ( 2)注意傳感器的接地和屏蔽; ( 3)集成化 ( 4)采用 “ 驅(qū)動(dòng)電纜 ” (雙層屏蔽等位傳輸 )技術(shù) ( 5)采用運(yùn)算放大器法; ( 6)整體屏蔽法 武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 第 4章 電容式傳感器 ( 2) 注意傳感器的接地和屏蔽 圖為采用接地屏蔽的圓筒形電容式傳感器 。 圖中可動(dòng)極筒與連桿固定在一起隨被測(cè)量移動(dòng) 。 可動(dòng)極筒與傳感器的屏蔽殼( 良導(dǎo)體 ) 同為地 , 因此當(dāng)可動(dòng)極筒移動(dòng)時(shí) , 固定極筒與屏蔽殼之間的電容值將保持不變 , 從而消除了由此產(chǎn)生的虛假信號(hào) 。 引線電纜也必須屏蔽在傳感器屏蔽殼內(nèi) 。為減小電纜電容的影響 ,應(yīng)盡可能使用短而粗的電纜線 , 縮短傳感器至電路前置級(jí)的距離 。 絕緣體 屏蔽殼 固定極筒 可動(dòng)極筒 連桿 導(dǎo)桿 接地屏蔽圓筒形電容式傳感器示意圖 武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 第 4章 電容式傳感器 ( 4) 采用 “ 驅(qū)動(dòng)電纜 ” (雙層屏蔽等位傳輸 )技術(shù) 當(dāng)電容式傳感器的電容值很小 , 而因某些原因 (如環(huán)境溫度較高 ), 測(cè)量電路只能與傳感器分開(kāi)時(shí) , 可采用 “ 驅(qū)動(dòng)電纜 ” 技術(shù) 。 傳感器與測(cè)量電路前置級(jí)間的引線為 雙屏蔽層電纜 , 其 內(nèi)屏蔽層 與信號(hào)傳輸線 (即電纜芯線 )通過(guò) 1:1放大器成為等電位 , 從而消除了芯線與內(nèi)屏蔽層之間的電容 。 由于屏蔽線上有隨傳感器輸出信號(hào)變化而變化的電壓 , 因此稱為 “ 驅(qū)動(dòng)電纜 ” 。 采用這種技術(shù)可使電纜線長(zhǎng)達(dá) 10m之遠(yuǎn)也不影響儀器的性能 , 如圖 。 ( 3) 集成化 將傳感器與測(cè)量電路本身或其前置級(jí)裝在一個(gè)殼體內(nèi) , 省去傳感器的電纜引線 。 這樣 , 寄生電容大為減小而且易 固定不變 ,使儀器工作穩(wěn)定 。 但這種傳感器因電子元件的特點(diǎn)而不能在高 、低溫或環(huán)境差的場(chǎng)合使用 。 武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 第 4章 電容式傳感器 外屏蔽層 接大地或接儀器地 , 用來(lái)防止外界電場(chǎng)的干擾 。 內(nèi)外屏蔽層之間的電容是 1:1放大器的負(fù)載 。 1:1放大器是一個(gè)輸入阻抗要求很高 、 具有容性負(fù)載 、 放大倍數(shù)為 1(準(zhǔn)確度要求達(dá) 1/10000)的同相 (要求相移為零 )放大器 。 因此 “ 驅(qū)動(dòng)電纜 ” 技術(shù)對(duì) 1:1放大器要求很高 , 電路復(fù)雜 , 但能保證電容式傳感器的電容值 小于1pF時(shí) , 也能正常工作 。 1: 1 + - 測(cè)量 電路 前置級(jí) 外屏蔽層 內(nèi)屏蔽層 芯線 傳感器 “驅(qū)動(dòng)電纜 ” 技術(shù)原理圖 當(dāng)電容式傳感器的初始電容值很大 (幾百181。F)時(shí),只要選擇適當(dāng)?shù)慕拥攸c(diǎn)仍可采用一般的同軸屏蔽電纜,電纜可以長(zhǎng)達(dá) 10m,儀器仍能正常工作。 武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 第 4章 電容式傳感器 ( 5) 整體屏蔽法 將電容式傳感器和所采用的轉(zhuǎn)換電路 、 傳輸電纜等用同一個(gè)屏蔽殼屏蔽起來(lái) , 正確選取接地點(diǎn)可減小寄生電容的影響和防止外界的干擾 。 下圖是差動(dòng)電容式傳感器交流電橋所采用的整體屏蔽系統(tǒng) , 屏蔽層接地點(diǎn)選擇在兩固定輔助阻抗臂 Z3和 Z4中間 ,使電纜芯線與其屏蔽 層之間的寄生電容 CP1和CP2分別與 Z3和 Z4相并聯(lián)。如果 Z3和 Z4比 CP1和 CP2的容抗小得多,則寄生電容 CP1和 CP2對(duì)電橋平衡狀態(tài)的影響就很小。 ~ 交流電容電橋的屏蔽系統(tǒng) C1 C2 CP1 CP2 Z3 Z4 A 武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 第 4章 電容式傳感器 最易滿足上述要求的是變壓器電橋 , 這時(shí) Z3和 Z4是具有中心抽頭并相互緊密耦合的兩個(gè)電感線圈 , 流過(guò) Z3和 Z4的電流大小基本相等但方向相反 。 因 Z3和 Z4在結(jié)構(gòu)上完全對(duì)稱 , 所以線圈中的合成磁通近于零 , Z3和 Z4僅為其繞組的銅電阻及漏感抗 , 它們都很小 。 結(jié)果寄生電容 Cpl和 Cp2對(duì) Z3和 Z4的分路作用即可被削弱到很低的程度而不致影響交流電橋的平衡 。 還可以再加一層屏蔽 , 所加外屏蔽層接地點(diǎn)則選在差動(dòng)式電容傳感器兩電容 C1和 C2之間 。 這樣進(jìn)一步降低了外界電磁場(chǎng)的干擾 , 而內(nèi)外屏蔽層之間的寄生電容等效作用在測(cè)量電路前置級(jí) ,不影響電橋的平衡 , 因此在電纜線長(zhǎng)達(dá) 10m以上時(shí)仍能測(cè)出 1pF的電容 。 電容式傳感器的原始電容值較大 ( 幾百 pF) 時(shí) , 只要選擇適當(dāng)?shù)慕拥攸c(diǎn)仍可采用一般的同軸屏蔽電纜 。 電纜長(zhǎng)達(dá) 10m時(shí) , 傳感器也能正常工作 。 武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 第 4章 電容式傳感器 4. 防止和減小外界干擾 當(dāng)外界干擾 (如電磁場(chǎng) )在傳感器上和導(dǎo)線之間感應(yīng)出電壓并與信號(hào)一起輸送至測(cè)量電路時(shí)就會(huì)產(chǎn)生誤差 。
點(diǎn)擊復(fù)制文檔內(nèi)容
公司管理相關(guān)推薦
文庫(kù)吧 www.dybbs8.com
備案圖片鄂ICP備17016276號(hào)-1