Energie, we kunnen het niet vernietigen, maar we kunnen de energie van de ene vorm naar een andere vorm veranderen. In sommige situaties hebben we hulp nodig van de ene vorm van energie om deze in een andere vorm te veranderen. Dus het energieconversieproces kan worden gedaan door gebruik te maken van ' Transducers Er zijn verschillende soorten transducers zoals druktransducers, piëzo-elektrisch transducers, ultrasone transducers, temperatuurtransducers, capacitieve transducers, enz. In dit artikel gaan we weten wat een capacitieve transducer is, het werkingsprincipe, het schakelschema, de typen en de toepassingen, voor- en nadelen.

Wat is een capacitieve transducer?

Transducers zijn onderverdeeld in twee typen, zoals actieve transducers en passieve transducers. Actieve transducers zijn een soort transducers die geen enkele vorm van stroom nodig hebben voor hun werking. Terwijl passieve transducer externe voeding nodig heeft voor hun werking in het energieomzettingsproces. Deze transducers vallen onder passieve transducers.

De definitie van de capacitieve transducer is om de verplaatsing (hoeveel afstand hij aflegt), druk en andere verschillende fysieke grootheden te meten, deze transducers hebben de voorkeur. In deze transducers wordt de capaciteit tussen de platen gevarieerd vanwege de afstand tussen de platen, overlapping van platen, vanwege verandering van het diëlektrische medium, enz.

Werkingsprincipe van capacitieve transducers

Het bovenstaande diagram geeft de capacitieve transducer aan. De werkingsprincipe van een capacitieve transducer is variabele capaciteit. Volgens de structuur hebben deze twee parallelle metalen platen die de afstand tussen hen behouden. Daartussenin kan diëlektrisch medium (zoals lucht) worden gevuld. Dus de afstand tussen deze twee metalen platen en posities van de platen kan de capaciteit veranderen. Variabele capaciteit is dus het principe van deze transducers. Het fundamentele verschil tussen de normale condensatoren en capacitieve transducers is, de condensator platen zijn constant in normaal condensatoren waarin deze omvormers, condensatorplaten de beweegbare toestand zijn.

capacitieve transducer

De capaciteit van de variabele condensator kan met deze formule worden gemeten.

Capacitieve-transducer-formule

In deze formule:

C geeft de capaciteit van de variabele capaciteit aan
εo geeft de permittiviteit van vrije ruimte aan
εr geeft de relatieve permittiviteit aan
Een geeft de oppervlakte van de platen aan
D geeft de afstand tussen de platen aan

“hoe werkt een ups-systeem? ”

Dus volgens de formule is de variabele capaciteitswaarde afhankelijk van vier belangrijke parameters. Ze zijn de afstand tussen de platen van de variabele condensator, het bezettingsgebied van de platen, de permittiviteit van de vrije ruimte, de relatieve permittiviteit en het diëlektrische materiaal. Deze parameters kunnen de capaciteitswaarde van de variabele condensator variëren.

Verandering in diëlektrische constante kan de capaciteit van deze transducer variëren.
Het oppervlak van de platen van deze transducers kan de capaciteitswaarde variëren.
De afstand tussen de platen kan de capaciteitswaarde van de transducers variëren. Deze methode wordt meestal gebruikt. Bij deze methode worden het diëlektrische medium en het oppervlak van de platen constant gehouden. Wanneer de platen in beweging zijn, wordt de afstand gevarieerd en dit resulteert in het veranderen van de capaciteit van de capacitieve transducer.

Deze bovenstaande drie methoden worden gebruikt om de capaciteitswaarde van deze transducer te wijzigen.

Capacitief schakelschema

Het bovenstaande schakelschema geeft het equivalente schakelschema van een capacitieve transducer aan. Het verschil tussen de variabele condensator en de normale condensator is dat de capaciteit van de variabele condensator wordt gevarieerd, terwijl in een normale condensator de capaciteitswaarde vast is en niet kan worden gewijzigd.

capacitieve-transducer-schakelschema

Typen capacitieve transducers

Volgens de structuur van de capacitieve transducer zijn er vier typen die hieronder worden besproken. Zij zijn

Parallelle plaatcapaciteit met rechthoekige platen.
Cilindrische condensatortransducer.
Halfronde parallelle platen.
Verandering in diëlektricum tussen parallelle platen.

Parallelle plaatcapaciteit met rechthoekige platen

Dit wordt ook wel een plat type capacitieve transducer genoemd. Bij dit type transducer zit de ene plaat vast en de andere plaat kan worden verplaatst. Door deze variatie kan de afstand d of gebied A worden gevarieerd. Dit resulteert in de capaciteitswaarde van deze transducer.

platte capacitieve transducer

Als gebied A varieert en de capaciteitswaarde C zou zijn wanneer de platen de afstand x hebben, dan

C = ε (A-wx) / d

Cilindrische capacitieve transducer

cilindrische-capacitieve-transducer

“wat is een netwerkinterfacecontroller? ”

Gezien de lengte van de cilinder L moet zijn, dan is de capaciteit

cilindrische-capacitieve-vergelijking

Semi-circulaire capacitieve transducer

Dit type geeft de hoogste capaciteitswaarde wanneer de twee capacitieve platen elkaar overlappen. Deze hebben de voorkeur wanneer het circuit de maximale capaciteit nodig heeft.

circulair-parallel-plaat-diagram

In dit type capacitieve transducer, gebied A = πr ^ 2/2 en de capaciteit C = ε πr ^ 2 / 2d

Verandering in diëlektrisch medium tussen parallelle platen

Wanneer het diëlektrische medium varieert tussen de twee parallelle platen van deze transducer, varieert dat ook de capaciteit van de transducer.

Daarom capaciteit C = εo (ε1 * L1 * w + ε2 * L2 * w) / d

Hier - L1 en L2 geven de lengte van de 1e en 2e plaatlengte aan.

W geeft de breedte van de plaat aan

D geeft de afstand tussen de platen aan

Voordelen

De capacitieve transducer voordelen worden hieronder besproken. Zij zijn

“principes en toepassingen van elektrische relais ”

Deze transducers bieden een hoge ingangsimpedantie. De waarde van het laden van effecten zal dus te laag zijn.
De frequentierespons van deze transducers is extreem hoog.
Deze transducers zijn zeer gevoelig.
Deze verbruiken weinig stroom om te werken. Deze transducers worden dus apparaten met een laag stroomverbruik genoemd.
Met deze transducers is een hoge resolutie mogelijk.

Nadelen

Er zijn een paar nadelen van een capacitieve transducer staan hieronder vermeld. Zij zijn

Het heeft een hoge uitgangsimpedantie. Vanwege deze hoge uitgangsimpedantiewaarde is een gecompliceerde schakeling nodig om de uitgang te meten. En het outputcircuit moet krachtig zijn om deze enorme outputwaarde te behouden.
Deze transducers vertonen niet-lineair gedrag vanwege randeffecten.
Deze zijn temperatuurafhankelijk. De externe temperatuurwaarde kan de capaciteitswaarde van deze transducer beïnvloeden.

Toepassingen

De toepassingen van de capacitieve transducer zijn

Deze transducer heeft een breed scala aan toepassingen bij het bepalen van de grootheden zoals temperatuur, verplaatsing en druk, enz. Capacitieve transducertoepassingen worden hieronder vermeld.
Deze transducers hebben toepassingen op het gebied van lineaire en hoekverplaatsing met de gevoeligheidsfactor.
Een van de beste toepassingen van deze transducer is het bepalen van de luchtvochtigheid. Als de vochtigheidswaarde verandert, verandert ook de capaciteitswaarde van deze transducer. Met deze waarde kunnen we de verandering in vochtigheid meten.
De druktransducer met variabele capaciteit is van toepassing om de drukvariaties te vinden met behulp van de variabele capaciteit.

Capacitief dus transducers zijn nuttig voor het omzetten van de ene vorm van energie in een andere vorm van energie door de verandering in capaciteitswaarde te nemen. Dit zijn de passieve transducers omdat hiervoor externe voeding nodig is. En met behulp van deze transducers kunnen we de druk, temperatuur en verplaatsing enz. Meten.