اندازه گیری جابه جایی با سنسور خازنی

اندازه گیری جابه جایی با سنسور خازنی:
از روش های مختلفی می توان برای اندازه گیری جابه جایی با استفاده از ترنسدیوسر خازنی استفاده کرد که در ادامه آن ها را معرفی می کنیم.

ترنسدیوسر با استفاده از تغییر مساحت:

ظرفیت به طور مستقیم با مساحت صفحه متناسب است. همچنبن، ظرفیت با توجه به موقعیت صفحات تغییر می کند.

از ترنسدیوسرهای خازنی برای اندازه گیری حدود 1 میلی متر تا چند سانتی متر برای جابه جایی های بزرگ استفاده می شود. ظرفیت و جابه جایی ترنسدیوسر خازنی با هم مرتبط هستند.

در ابتدا به دلیل وجود لبه ها، غیرخطی بودن در این طرح اتفاق می افتد. در غیر این صورت، پاسخ خطی خواهد بود.

ظرفیت صفحات موازی به صورت زیر است:

که در آن، xطول صفحات خازن وwعرض آن ها است.

حساسیت جابه جایی ثابت است و به همین دلیل رابطه خطی بین خازن و جابه جایی ایجاد می کند.

ترنسدیوسر خازنی برای اندازه گیری جابه جایی زاویه ای:

هنگامی که صفحات کاملاً با هم همپوشانی دارند، ظرفیت حداکثر خواهد بود. حداکثر جابه جایی 180 درجه است که توسط یک خازن قابل تولید است. حرکت زاویه ای ظرفیت ترنسدیوسرها را تغییر می دهد.

حداکثر مقدار ظرفیت به صورت زیر بیان می شود:

ظرفیت خازن در زاویه θ به صورت زیر بیان می شود:

که در آن، θ جابه جایی زاویه ای برحسب رادیان است.

ترنسدیوسر با استفاده از تغییر فاصله بین صفحات:

ظرفیت ترنسدیوسر متناسب با معکوس فاصله صفحات است. یک صفحه ترنسدیوسر ثابت است و صفحه دیگر متحرک. فاصله ای که باید اندازه گیری شود به وسیله صفحه متحرک انجام می شود. با توجه به اینکه پاسخ خازن غیرخطی است، ظرفیت آن به صورت معکوس با جابه جایی متناسب است.

این نوع ترنسدیوسر برای اندازه گیری جابه جایی های کوچک استفاده می شود. ظرفیت به صورت زیر است: