Cảm biến điện dung là gì?

Cảm biến dung lượng là gì?

Định nghĩa cảm biến dung lượng

Cảm biến dung lượng là loại cảm biến dựa trên sự thay đổi của điện dung để phát hiện sự thay đổi của đại lượng vật lý.

Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý hoạt động của cảm biến dung lượng dựa trên công thức định nghĩa của điện dung:

• C là điện dung.

• ϵ là độ thấm điện của môi trường.

• A là diện tích hiệu dụng giữa các bản cực.

• d là khoảng cách giữa hai bản cực.

Cảm biến dung lượng phát hiện sự thay đổi của đại lượng vật lý bằng cách thay đổi một hoặc nhiều trong ba tham số này. Cụ thể, điện dung đầu ra C của cảm biến dung lượng sẽ thay đổi theo sự thay đổi của đại lượng cần đo, từ đó thực hiện chức năng phát hiện.

Loại

• Loại diện tích biến đổi

• Loại khoảng cách biến đổi

• Loại hằng số điện môi biến đổi

Ưu điểm

• Độ nhạy cao: Có thể phát hiện sự thay đổi nhỏ của đại lượng vật lý.

• Thời gian phản hồi nhanh: Thời gian phản hồi rất ngắn đối với sự thay đổi.

• Cấu trúc đơn giản: thường được tạo thành từ tấm kim loại hoặc màng kim loại đơn giản.

• Đo không tiếp xúc: có thể đo mà không cần tiếp xúc trực tiếp với vật cần đo.

• Chống mài mòn: không có bộ phận chuyển động, không dễ bị mài mòn.

Nhược điểm

• Ảnh hưởng của nhiệt độ: Sự thay đổi nhiệt độ ảnh hưởng đến hằng số điện môi của môi trường, từ đó ảnh hưởng đến độ chính xác của cảm biến.

• Không tuyến tính: Một số loại cảm biến dung lượng có vấn đề về không tuyến tính.

• Dễ bị nhiễu, nhạy cảm với nhiễu điện từ từ môi trường xung quanh.