Cảm biến điện dung

Cảm biến kiểu tụ không tiếp xúc đo những thay đổi về tính chất điện tương ứng thường gọi là cảm biến điện dung. Điện dung mô tả hai vật dẫn điện cách nhau một khoảng phản ứng lại với sự chênh thế giữa chúng. Đặt một điện thế vào hai đầu của một điện trở ta được một tụ điện giữa hai vật dẫn đó (một đầu dương, một đầu âm)

Các cảm biến kiểu tụ (hay điện dung) sử dụng điện thế xoay chiều tạo ra điện tích trái dấu ở phía của bản cực. Sự dịch chuyển của điện tích tạo ra dòng xoay chiều và được cảm biến phát hiện (hình 2).

Điện dung = (Điện tích x Hằng số điện môi) / Khoảng cách giữa hai phân cực

Dòng điện tích được xác đinh bởi giá trị điện dung, và tỷ lệ thuận với diện tích bề mặt và tỷ lệ nghịch với khoảng cách giữa hai vật thể. Điện dung dĩ nhiên cũng phụ thuộc vào đặc trưng điện môi của vật liệu giữa hai bản cực, phương trình 1.
Trong các ứng dụng cảm biến kiểu tụ tiêu biểu, đầu dò hoặc cảm biến là một vật thể còn vật thể còn lại là vật cần được phát hiện (cách sử dụng cảm biến kiểu tụ để xác định vật liệu nhựa hoặc chất cách điện sẽ được mô tả ở số tiếp). Giả sử, kích thước của cảm biến và của vật cần xác định là cố định, thì sự thay đổi về điện dung sẽ là sự thay đổi về khoảng cách giữa đầu dò và vật thể đó. Phần điện tử được hiệu chỉnh để tạo ra các thay đổi đặc biệt về điện thế sao cho nó phù hợp với sự thay đổi về điện dung, nghĩa là sự thay đổi về khoảng cách. Độ nhạy của cảm biến chính là lượng điện thế thay đổi so với sự thay đổi một lượng điện dung tương ứng. Độ nhạy thông thường vào khoảng 1.0 V/100 µm. Với cách hiệu chuẩn này, nếu đo được thế lối ra là 2 V thì đầu dò và khoảng cách đã dịch chuyển một quãng đường là 200 µm.

Sản phẩm doanh nghiệp: Công Ty TNHH Giải Pháp Và Công Nghể Đo Lường INO