Вимірювальний перетворювач геометричних і механічних величин з багатоелектродним ємнісним давачем
Рік:
2017
Сторінок:
С. 119-122
Тип документу:
Стаття
Головний документ:
Київський Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка / Київський, університет імені національний; редкол.: голов. ред. Анісімов А.В. ; Хусаінов Д.Я., Arturs Medvids, Miklos Ronto [та ін.]. - Київ, 2017
Анотація:
Ємнісні давачі використовують для вимірювання розмірів, переміщень та деформацій, а також зусиль, прискорень та положення у полі тяжіння, тобто фізичних параметрів, які можуть бути приведені до переміщення. Такі давачі зазвичай мають принципово лінійну функцію перетворення, котра піддається простому аналітичному розрахунку. Складнощі застосування ємнісних здавачів зумовлені насамперед дуже малим значенням їх часткових ємностей, котрі у сотні, а іноді в тисячі разів менші у порівнянні з нестабільною паразитною ємністю конструкції та ліній зв"язку з вимірювальним приладом. Часткові ємності суттєво залежать від температури і тиску, котрі складним чином впливають на діелектричну проникність та геометричні розміри конструктивних елементів.
Для подолання впливу паразитних параметрів ємнісні давачі будують на основі кількох (або ж навіть багатьох) часткових ємностей, які різним чином пов"язані з вимірюваною фізичною величиною. Це створює інформативну надлишковість, котру можна використати для компенсації неінформативних впливів розрахунковими методами.
Стаття присвячена побудові універсального вимірювального перетворювача, здатного реалізувати просту дробово-лінійну функцію перетворення, аргументами якої є часткові ємності давача відносно одного спіль&ного електроду.
Capacitive sensors are used to measure dimensions, displacements and deformations, as well as effort, acceleration and position in the gravitational field, that is, the physical parameters that can be displaced.
Such sensors usually& have a fundamentally linear transformation function, which is subjected to a simple analytical calculation. The complexity of the use of capacitive sensors is primarily due to the very small value of their partial capacitances, which are hundreds, a&nd sometimes thousands of times smaller, in comparison with the volatile parasitic capacitance of the design and communication lines with the measuring device. Partial capacities are significantly dependent on temperature and pressure, which have a c&omplex effect on dielectric permeability and geometric dimensions of structural elements. In order to overcome the influence of parasitic parameters, capacitive sensors are built on the basis of several (or even many) partial capacitances, which are &in various ways related to the measured physical value. This creates informative redundancy, which can be used to compensate for non-informative influences by calculated methods.
This paper is devoted to the construction of a universal measuring tra&nsducer capable of implementing a simple fractional-linear transformation function whose arguments are partial capacitors of the sensor relative to one common electrode.
