10.Емкостные датчики

Конденсатор, образованный двумя параллельными пластинами, разделенными диэлектриком, имеет емкость С, определяемую формулой: где е,-—относительная диэлектрическая проницаемость изолирующего вещества между пластинами конденсатора, Ео — диэлектрическая проницаемость вакуума (8.85-102 Ф/м), А — площадь сечения в перекрывающемся пространстве между двумя пластинами, d — расстояние между пластинами. Основным принципом построения емкостных датчиков является изменение расстояния между пластинами и вариация диэлектрических свойств изолятора.

Датчик с изменяющейся диэлектрической проницаемостью

Если менять относительное количество двух различных диэлектриков между пластинами конденсатора, то емкость конденсатора будет также изменяться. Такое устройство может рассматриваться как параллельное соединение двух конденсаторов. Следовательно, их общая емкость будет равна сумме емкостей двух конденсаторов, образованных двумя диэлектриками. Если w — ширина пластин конденсатора и диэлектриков, тогда

11.Тензометрические датчики деформаций

Когда деформируются или отрезок провода, или

металлической фольги, или полупроводника, их сопротивление

изменяется. Относительное изменение сопротивления прямо

пропорционально величине деформации г, следовательно, можно

записать:

где G — постоянная величина, называемая тензометрическим

коэффициентом. Для большинства материалов этот

коэффициент имеет положительное значение, что соответствует росту величины сопротивления при увеличении деформации, т. е.

растяжение увеличивает значение сопротивления, а сжатие уменьшает его.

6ти проводная схема измерения сопротивления тензорезистора

12.Датчики холла.

Линейные датчики Холла характеризуются двумя основными па­раметрами — чувствительностью и линей­ностью в заданном диапазоне рабочих тем­ператур.

Типовая передаточная характеристика ЛДХ (зависимость выходного напряжения от амп­литуды магнитного поля) показана на рис.

Современные ЛДХ представляют собой мо­нолитную интегральную схему, где на одномкристалле объединены элемент Холла, ли­нейный усилитель и оконечный каскад уси­ления мощности класса А (рис. 3). Кроме то­го, для увеличения точности преобразования и обеспечения температурной стабильности в микросхеме реализована система автома­тической коррекции напряжения смещения и фильтрация сигнала после линейного уси­лителя.

Измерение линейного или углового перемещения

В большинстве применений для измере­ния перемещения объектов ЛДХ использу­ют совместно с постоянными магнитами. Это обусловлено тем, что для поддержания мак­симальной линейности необходимо обеспе­чить большую величину изменения магнит­ного поля при изменении расстояния между ЛДХ и опорной точкой на перемещающем­ся объекте. Существует несколько вариантов взаим­ного расположения постоянного магнита и ЛДХ в системах измерений перемещений объектов. Наиболее простой способ — ли­нейное расположение ЛДХ и магнита на од­ной оси так, чтобы силовые линии магнит­ного поля пересекали датчик под углом 90°.

Второй вариант — расположение ЛДХ и магнита в параллельных плоскостях.