Емкостные преобразователи. Измерение перемещений, концентрации влаги

Устройство емкостного преобразователя для измерения уровня:

Преобразователь состоит из двух параллельно соединенных конденсаторов. Конденсатор С₁ образован частью электродов и диэлектриком – жидкостью, уровень которой измеряется, а конденсатор С₀ – остальной частью электродов и диэлектриком – воздухом.

Емкость преобразователя С:

- полная длина цилиндра;

- длина, на которую цилиндр заполнен жидкостью;

ε - диэлектрическая проницаемость жидкости;

R₁, R₂ - радиусы внешнего и внутреннего цилиндров.

Ёмкостной зонд для измерения уровня проводящей жидкости:

Емкостной зонд предназначен для измерения высоты волны и представляет собой остеклованный электрод 1. Электродом 2 служит проводящая жидкость, которая присоединяется к измерительной цепи с помощью электрода 3.

Емкость С:

- глубина погружения;

ε – диэлектрическая проницаемость стекла;

R_1, R_{2 -} внешний и внутренний радиусы стеклянного покрытия.

Ёмкостный преобразователь для измерения толщины ленты из диэлектрика:

Испытуемая лента 1 протягивается с помощью роликов 2 между обкладками 3 конденсатора. Если длина зазора между обкладками конденсатора - δ, площадь обкладок S, толщина δ_л и ее диэлектрическая проницаемость ε_л, то емкость С можно выразить:

Устройство емкостных преобразователей с переменной площадью пластин, используемых для измерения угла поворота вала:

Пластина 1, жестко скрепленная с валом, перемещается относительно пластины 2 так, что длина зазора между ними сохраняется неизменной.

Устройство дифференциального преобразователя:

Обкладка 2 закреплена на пружинах и перемещается поступательно под воздействием измеряемой силы F. Обкладки 1 и 3 неподвижны. Емкость между обкладками 2 и 3 увеличивается, а между 1 и 2 уменьшается.

Ёмкостные преобразователи широко используются для измерения малых перемещений и величин, легко преобразуемых в перемещение (например, давление).