電容式傳感器也常常被人們稱為電容式物位計,電容式物位計的電容檢測元件是根據(jù)圓筒形電容器原理進行工作的,電容器由兩個絕緣的同軸圓柱板內(nèi)電和外電組成,在兩筒之間充以介電常數(shù)為ε的電解質(zhì)時,兩圓筒間的電容量為
式中L為兩筒相互重合部分的長度;D為外筒電的直徑;d為內(nèi)筒電的直徑;e為中間介質(zhì)的電介常數(shù)。在實際測量中D、d、e是基本不變的,故測得C即可知道液位的高低,這也是電容式傳感器具有使用方便,結(jié)構(gòu)簡單和靈敏度高,價格便宜等特點的原因之一。
電容式傳感器是以各種類型的電容器作為傳感元件,由于被測量變化將導(dǎo)致電容器電容量變化,通過測量電路,可把電容量的變化轉(zhuǎn)換為電信號輸出。測知電信號的大小,可判斷被測量的大小。這就是電容式傳感器的基本工作原理。電容式傳感器的優(yōu)點,因其帶電板間的靜電引力很小,所需輸入力和輸入能量小,因而可測低的壓力、力和很小的加速度、位移等,可以做得很靈敏,分辨力高,能感應(yīng)0.01μm甚至更小的位移。由于其空氣等介質(zhì)損耗小,采用差動結(jié)構(gòu)并接成電橋式時產(chǎn)生的零殘小,因此允許電路進行高倍率放大,使儀器具有很高的靈敏度。
1)溫度穩(wěn)定性好
電容式傳感器的電容值一般與電材料無關(guān),這有利于選擇溫度系數(shù)低的材料,又因本身發(fā)熱小,影響穩(wěn)定性甚微。而電阻傳感器有銅損,易發(fā)熱產(chǎn)生零漂。
2)結(jié)構(gòu)簡單
電容式傳感器結(jié)構(gòu)簡單,易于制造和保證高的精度,可以做得非常小巧,以實現(xiàn)某些特殊的測量;能工作在高溫,強輻射及強磁場等惡劣的環(huán)境中,可以承受很大的溫度變化,承受高壓力,高沖擊,過載等;能測量超高溫和低壓差,也能對帶磁工作進行測量。
3)動態(tài)響應(yīng)好
電容式傳感器由于帶電板間的靜電引力很小(約幾個10^(-5)N),需要的作用能量小,又由于它的可動部分可以做得很小很薄,即質(zhì)量很輕,因此其固有頻率很高,動態(tài)響應(yīng)時間短,能在幾兆赫茲的頻率下工作,特別適用于動態(tài)測量。又由于其介質(zhì)損耗小可以用較高頻率供電,因此系統(tǒng)工作頻率高。它可用于測量高速變化的參數(shù)。
4)可以非接觸測量且靈敏度高
可非接觸測量回轉(zhuǎn)軸的振動或偏心率、小型滾珠軸承的徑向間隙等。當(dāng)采用非接觸測量時,電容式傳感器具有平均效應(yīng),可以減小工件表面粗糙度等對測量的影響。
電容式液位計現(xiàn)場調(diào)校:
1、零點調(diào)校
在變送器安裝完畢后,將信號回路串入電流表,液位處于測量的較低位置時,調(diào)整“零點調(diào)節(jié)”電位器(在電路板標(biāo)有“W1”,)如圖,使信號輸出4mA,(順時針調(diào)節(jié)零點升高,反時針調(diào)節(jié)零點減小)。
2、量程調(diào)校
液位上升至較高測量點時,變送器輸出應(yīng)為20mA,如有偏差,可調(diào)整“量程調(diào)節(jié)”電位器(電路板標(biāo)有“W2”,)如圖,順時針調(diào)節(jié)輸出增大,反時針調(diào)節(jié)輸出減小,但應(yīng)注意量程調(diào)整后會影響零點,所以每次調(diào)整量程電位器后必須重新校正零點,而量程電位一旦確定后,零點的校正不會影響量程。因此,變送器在出廠時,已將“量程調(diào)節(jié)”電位器校準(zhǔn)在用戶要求的量程,安裝時只需校正零點即可。
零點與量程的調(diào)整必須在變送器通電15分鐘電路工作穩(wěn)定后進行,且盡量接近正常工作時的溫度,壓力等條件。
全國統(tǒng)一服務(wù)熱線
1551658502615516585026
掃一掃 關(guān)注我們