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典型的電容式傳感器由上下電極、絕緣體和襯底構(gòu)成。當(dāng)薄膜受壓力作用時(shí),薄膜會(huì)發(fā)生一定的變形,因此,上下電極之間的距離發(fā)生一定的變化,從而使電容發(fā)生變化。但電容式壓力傳感器的電容與上下電極之間的距離的關(guān)系是非線性關(guān)系,因此,要用具有補(bǔ)償功能的測(cè)量電路對(duì)輸出電容進(jìn)行非線性補(bǔ)償
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更新時(shí)間:2024-08-27 14:59:17瀏覽次數(shù):656
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典型的電容式傳感器由上下電極、絕緣體和襯底構(gòu)成。當(dāng)薄膜受壓力作用時(shí),薄膜會(huì)發(fā)生一定的變形,因此,上下電極之間的距離發(fā)生一定的變化,從而使電容發(fā)生變化。但電容式壓力傳感器的電容與上下電極之間的距離的關(guān)系是非線性關(guān)系,因此,要用具有補(bǔ)償功能的測(cè)量電路對(duì)輸出電容進(jìn)行非線性補(bǔ)償。根據(jù)傳感器的工作原理可把電容式傳感器分為變極距型、變面積型和變介質(zhì)型三種類型。
根據(jù)傳感器的結(jié)構(gòu)可把電容式傳感器分為三種類型的結(jié)構(gòu)形式。它們又可按位移的形式分為線位移和角位移兩種,每一種又依據(jù)傳感器極板形狀分成平(圓形)板形和圓柱(圓筒)形,雖然還有球面形和鋸齒形等其他形狀,但一般很少用。其中差動(dòng)式一般優(yōu)于單組(單邊)式傳感器,它具有靈敏度高、線性范圍寬、穩(wěn)定性高等特點(diǎn)
TURCK圖爾克傳感器BC3-S12-AN6X產(chǎn)品特征:
M12 × 1 螺紋
塑料,PA12‐GF30
可通過(guò)電位計(jì)進(jìn)行微調(diào)
3線直流, 10…30 VDC
常開觸點(diǎn),NPN輸出
線纜連接
額定開關(guān)距離 (齊平) 5 mm 10 mm
額定開關(guān)距離 (非齊平) 7.5 mm 15 mm
有效開關(guān)距離 ≤ (0.75 x Sn) mm
磁滯 2 ... 20%
溫度漂移 typ. 20 %
重復(fù)精度 ≤全量程 2 %
環(huán)境溫度 -25…+70°C
工作電壓 10…30 VDC
余波 ≤ 10 % Uss
直流額定工作電流 ≤ 200 mA
空載電流 I0 ≤ 15 mA
剩余電流 ≤ 0.1 mA
開關(guān)頻率 10 Hz
額定絕緣電壓 ≤ 0.5 kV
輸出功能 5 線, 可編程 PNP (UP),NPN (UN)
短路保護(hù)功能 是, 循環(huán)使用
在 Ie舊時(shí)電壓降 ≤ 2.4 V
斷線 /反極性 保護(hù) 是的 *
設(shè)計(jì)圓柱螺紋 M18 x 1 M30 x 1
外殼材料 塑料, PA 12-GF30, PEI
感應(yīng)面材質(zhì) 塑料, PA12-GF30
感應(yīng)面耐受壓力 ≤ 6 bar ≤ 3 bar
螺帽的大擰緊力矩 2 Nm 5 Nm
抗震 55 Hz (1 mm)
耐沖擊性 30 g (11 ms)
防護(hù)等級(jí) IP67
MTTF 1,080 年, 基于標(biāo)準(zhǔn)SN 29500, Ed. 99, 40 °C
開關(guān)狀態(tài)顯示 2種顏色 LED (綠色/ 黃色
TURCK圖爾克傳感器BC3-S12-AN6X優(yōu)點(diǎn):
1)溫度穩(wěn)定性好
電容式傳感器的電容值一般與電極材料無(wú)關(guān),這有利于選擇溫度系數(shù)低的材料,又因本身發(fā)熱極小,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(jiǎn)單
電容式傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易于制造和保證高的精度,可以做得非常小巧,以實(shí)現(xiàn)某些特殊的測(cè)量;能工作在高溫,強(qiáng)輻射及強(qiáng)磁場(chǎng)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(guò)載等;能測(cè)量超高溫和低壓差,也能對(duì)帶磁工作進(jìn)行測(cè)量。
3)動(dòng)態(tài)響應(yīng)好
電容式傳感器由于帶電極板間的靜電引力很小(約幾個(gè)10^(-5)N),需要的作用能量極小,又由于它的可動(dòng)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(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間短,能在幾兆赫茲的頻率下工作,特別適用于動(dòng)態(tài)測(cè)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(cè)量高速變化的參數(shù)。
4)可以非接觸測(cè)量且靈敏度高
可非接觸測(cè)量回轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)或偏心率、小型滾珠軸承的徑向間隙等。當(dāng)采用非接觸測(cè)量時(shí),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(duì)測(cè)量的影響。
電容式傳感器除了上述的優(yōu)點(diǎn)外,還因其帶電極板間的靜電引力很小,所需輸入力和輸入能量極小,因而可測(cè)極低的壓力、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(dòng)結(jié)構(gòu)并接成電橋式時(shí)產(chǎn)生的零殘極小,因此允許電路進(jìn)行高倍率放大,使儀器具有很高的靈敏度。
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