Датчик напряжения: принцип работы типы и схема电路翻译成俄语应该是： Датчик напряжения: принцип работы, типы и электрическая схема 请注意，我之前的回答中包含了未翻译的中文字符，这是不符合要求的。正确的翻译应为： Датчик напряжения: принцип работы, типы и электрическая схема

Что такое датчик напряжения

Датчик напряжения — это датчик, используемый для расчета и мониторинга уровня напряжения в объекте. Датчики напряжения могут определять уровень переменного или постоянного напряжения. Входным сигналом этого датчика является напряжение, а выходными — переключатели, аналоговый сигнал напряжения, токовый сигнал или звуковой сигнал.

Датчики — это устройства, которые могут обнаруживать или распознавать и реагировать на определенные типы электрических или оптических сигналов. Использование датчиков напряжения и тока стало отличным выбором для традиционных методов измерения тока и напряжения.

В этой статье мы подробно обсудим датчик напряжения. Датчик напряжения может определять, мониторить и измерять подачу напряжения. Он может измерять уровень переменного и/или постоянного напряжения. Входным сигналом для датчика напряжения является само напряжение, а выходными могут быть аналоговые сигналы напряжения, переключатели, звуковые сигналы, аналоговые уровни тока, частота или даже частотно-модулированные выходные сигналы.

То есть некоторые датчики напряжения могут предоставлять синусоидальные или импульсные последовательности на выходе, а другие могут производить амплитудно-модулированные, широтно-импульсно-модулированные или частотно-модулированные выходные сигналы.

В датчиках напряжения измерение основано на делителе напряжения. Существует два основных типа датчиков напряжения: ёмкостный датчик напряжения и резистивный датчик напряжения.

Ёмкостный датчик напряжения

Мы знаем, что конденсатор состоит из двух проводников (или двух пластин); между этими пластинами находится непроводящий материал.

Этот непроводящий материал называется диэлектриком. Когда переменное напряжение подается на эти пластины, начинает проходить ток из-за притяжения или отталкивания электронов через напряжение на противоположной пластине.

Поле между пластинами создает полную цепь переменного тока без какого-либо аппаратного соединения. Вот так работает конденсатор.

Далее мы можем обсудить деление напряжения на две соединенные последовательно конденсаторы. Обычно в последовательных цепях высокое напряжение развивается на компоненте с высоким сопротивлением. В случае конденсаторов емкость и сопротивление (емкостная реактивность) всегда обратно пропорциональны.

Связь между напряжением и емкостью выражается следующим образом

Q → Заряд (Кулон)
C → Емкость (Фарад)
XC → Емкостная реактивность (Ом)
f → Частота (Герц)

Из этих двух соотношений можно четко утверждать, что самое высокое напряжение будет накапливаться на самом маленьком конденсаторе. Датчики напряжения на основе конденсаторов работают на основе этого простого принципа. Предположим, мы держим датчик и затем помещаем его кончик рядом с живым проводником.

Здесь мы вставляем элемент с высоким сопротивлением в последовательную цепь емкостного сопряжения.

В настоящее время кончик датчика является самым маленьким конденсатором, связанным с живым напряжением. Таким образом, все напряжение будет развиваться на сенсорной цепи, которая может обнаруживать напряжение, и световой или звуковой индикатор будет включен. Это за кулисами бесконтактных датчиков напряжения, которые вы используете дома.

Резистивный датчик напряжения

Существуют два способа преобразования сопротивления чувствительного элемента в напряжение. Первый способ — самый простой, который заключается в подаче напряжения на резисторный делитель, состоящий из датчика и эталонного резистора, представленный ниже.

Напряжение, развившееся на эталонном резисторе или датчике, буферизуется, а затем подается на усилитель. Выходное напряжение датчика можно выразить следующим образом

Недостаток этой схемы заключается в том, что усилитель, присутствующий в ней, усиливает все напряжение, развившееся на датчике. Однако лучше всего усиливать только изменение напряжения, вызванное изменением сопротивления датчика, что достигается вторым методом, реализующим резистивный мост, как показано ниже.

Здесь выходное напряжение равно

Когда R1 = R, то выходное напряжение становится примерно равным

A → Коэффициент усиления усилителя
δ → Изменение сопротив