Mikä on kapasitiivinen anturi?

Mikä on kapasitiivinen anturi?

Kapasitiivisen anturin määritelmä

Kapasitiivinen anturi on sellainen anturi, joka perustuu kapasitanssin muutokseen fyysisen suureen muutoksen havaitsemiseksi.

Toimintaperiaate

Kapasitiivisten anturien toimintaperiaate perustuu kapasitanssin määritelmän kaavaan:

• C on kapasitanssi.

• ϵ on dielektrisen materiaalin sähköisyyden vakio.

• A on levyläisten välillä oleva tehokas pinta-ala.

• d on kahden levyn välinen etäisyys.

Kapasitiiviset anturit havaitsevat fyysisiä suureiden muutoksia muuttamalla yhtä tai useampaa näistä kolmesta parametrista. Tarkemmin sanottuna kapasitiivisen anturin ulostulo C muuttuu mitattavan fyysisen suureen muutoksen myötä, jolloin saavutetaan havaintofunktio.

Tyypit

• Muuttuva pinta-ala -tyyppi

• Muuttuva väli -tyyppi

• Muuttuva dielektrinen vakio -tyyppi

Eduet

• Korkea herkkyys: Pystyy havaitsemaan pieniä fyysisiä suureiden muutoksia.

• Nopea vasta-aika: Hyvin lyhyt vasta-aika muutokseen.

• Yksinkertainen rakenne: Yleensä koostuu yksinkertaisesta metallilevystä tai foliosta.

• Kosketusvapaa mittaus: Ei tarvitse koskettaa suoraan mitattavaa kohteen kanssa.

• Kunnon kestävyys: Ei liikkuvia osia, ei helposti kuluta.

Haitat

• Lämpötilan vaikutus: Lämpötilan muutokset vaikuttavat dielektrisen materiaalin sähköisyyden vakiolle, mikä vaikuttaa anturin tarkkuuteen.

• Epälineaarisuus: Joillakin kapasitiivisten anturien tyypeillä on epälineaarisuuden ongelma.

• Herkkä häiriöille, altis ympäristön sähkömagneettiselle häirinnälle.