सरलता, उपकरण और उपकरणों
संधारित्र सेंसर: उपकरण और आपरेशन के सिद्धांत। संधारित्र सेंसर: आवेदन
आधुनिक उद्योग, और हर रोज मानव मानव गतिविधियों, भी, यह असंभव इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के सभी प्रकार के बिना कल्पना करना है। वे हमें हर तरह से मदद, और कुछ निर्माण कार्यों को करने के लिए उनके बिना सफल नहीं होता। उन "सहायकों" करने के लिए यह भी एक संधारित्र सेंसर शामिल होना चाहिए।
संधारित्र सेंसर के संचालन के सिद्धांत
यही कारण है कि संधारित्र सेंसर है। आपरेशन के सिद्धांत वे इतना मुश्किल नहीं कर रहे हैं, लेकिन यह समझने के लिए तुम्हें कुछ पता करने की जरूरत है। साथ हम संधारित्र की धारिता का निर्धारण करने का सिद्धांत याद शुरू करने के लिए। इस क्रिया को निम्नलिखित सूत्र द्वारा व्यक्त किया जाता है:
सी = εεₒS / δ।
यह अभिव्यक्ति स्कूल भौतिक विज्ञान पाठ्यक्रम से कई लोगों के लिए जाना जाता है, लेकिन यह अपनी स्मृति और याद है, जो चर से प्रत्येक का मतलब ताज़ा करने के लिए चोट नहीं होगा:
- एस - संधारित्र प्लेटों के क्षेत्र।
- ई - ढांकता हुआ संधारित्र डिजाइन में प्रयुक्त सामग्री के रिश्तेदार permittivity।
- εₒ - भौतिकी में के रूप में मुक्त अंतरिक्ष के permittivity निरूपित करने के लिए।
- δ - तो यह नामित या ढांकता हुआ थाली, या सामग्री की कई परतों के बीच की दूरी की मोटाई जा सकता है।
इस प्रकार, उपरोक्त सूत्र कि समाई आसानी से बदलने से। पर्याप्त यह किसी भी तरह अचालक पदार्थ की थाली के क्षेत्र पर कार्रवाई, पारगम्यता के साथ प्लेटों या सीधे के बीच एक दूरी सामग्री के निर्माण में इस्तेमाल। तदनुसार, विशेष रूप से मूल्य का चयन पूरी तरह से कार्य करने वाले डिवाइस के डिजाइनरों की स्थापना की है की सूची पर निर्भर करता है।
हमेशा की तरह फ्लैट या बेलनाकार संधारित्र, एक प्लेट जिनमें से लगातार अंतरिक्ष में एक नियंत्रित आंदोलन है, जो समाई में एक परिवर्तन की ओर जाता है सामना कर रहा है - इस प्रकार, हम भी अपने हाथों से एक संधारित्र सेंसर, देखने के एक रचनात्मक बिंदु यह है के रूप में कर सकते हैं। यह याद रखा जाना चाहिए उपरोक्त सूत्र मान्य है केवल यदि आप पूरी तरह से बढ़त प्रभाव की उपेक्षा कर रहे हैं। हम इस लेख के अंतिम खंड में इस बारे में अधिक बात करेंगे।
यह ज्ञात किया जाना चाहिए कि इस तरह के इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों, वस्तुओं की कोणीय और रेखीय विस्थापन को मापने के आकार, लागू किया काम, आर्द्रता, एकाग्रता सक्रिय पदार्थ और अन्य विशेषताओं की गणना करने के लिए बड़े पैमाने पर इस्तेमाल कर रहे हैं। सवाल के संरचनात्मक पहलुओं के संबंध में, फिर कहा गांठें, और यहां तक कि इसके बिना एक अचालक पदार्थ की एक परत के साथ, विमान समानांतर बना रहे हैं पिन इलेक्ट्रोड के साथ बेलनाकार housings में,।
यहाँ कैसे संधारित्र सेंसर संचालित करने के लिए है। उनमें से कुछ के आपरेशन के सिद्धांत का विस्तार से जानना चाहते हैं। इस लेख में हम कुछ सूत्रों को आप के लिए उपयोगी हो सकता है दे।
फॉर्मूला सेंसर के कुछ प्रकार के आपरेशन के सिद्धांत का वर्णन करने के लिए
सी = εεₒaH / δ।
"एक्स" इस मामले में द्वारा इस्तेमाल किया इलेक्ट्रोड के ओवरलैप की लंबाई को दर्शाता है। तदनुसार, "एक" संधारित्र के प्लेटों की चौड़ाई को दर्शाता है। ऐसा लगता है कि इस तरह के उपकरणों उद्योग के विभिन्न क्षेत्रों, जहां वे कोणीय मूल्यों की सही माप के लिए उपयोग किया जाता है में लागू किया गया है। इस तरह के एक मामले में ट्रांसड्यूसर की क्षमता निम्नलिखित अभिव्यक्ति द्वारा पाया जाता है:
सी = εεₒ (r₂- r₁) / 2δ * (φₒ-φ)।
आदेश सही ढंग से संवेदनशीलता को मापने के लिए, आप एक अलग सूत्र का उपयोग करना चाहिए:
K = εεₒ (r₂- r₁) / 2δ।
चलो देखते हैं कि वे चर कि इन समीकरणों का हिस्सा हैं मतलब है करते हैं:
- r₁ - कंडेनसर प्लेटों की आंतरिक त्रिज्या;
- r₂ - एक ही थाली के बाहरी त्रिज्या;
- φ - ओवरलैप कोण के क्षण (वास्तविक) मूल्य पर मापा;
- φₒ - ओवरलैप कोण का प्रारंभिक मूल्य।
अंत में, हम गणितीय अभिव्यक्ति है जिसका समायोज्य हवा अंतराल के साथ संधारित्र गेज के ऑपरेटिंग सिद्धांत का वर्णन करता है व्याख्या करते हैं:
सी = εεₒS / (δₒ-एक्स)।
जाहिर है, एक प्राथमिक मंजूरी δₒ समझ में आया, पत्र एक्स प्लेट के विस्थापन की एक ही राशि है। ध्यान! के बाद से स्थिर विशेषताओं सख्ती से रेखीय नहीं हैं, आम तौर पर प्रकार के स्तर संवेदक बहुत छोटे विस्थापन, जो मात्रा 0,1δₒ से अधिक नहीं होगा मापने के लिए इस्तेमाल। स्वाभाविक रूप से, इन उपकरणों अत्यधिक परिशुद्धता इंजीनियरिंग, जहां भी मामूली त्रुटियों काफी गंभीर समस्याएं पैदा कर सकता में मांग की जाती है।
जहां वे इस्तेमाल किया जा सकता?
संभव आवेदन के क्षेत्रों अत्यंत विविध रहे हैं। इस प्रकार, में लगभग सभी उद्योगों ऑपरेशन है, जो इन उपकरणों द्वारा नियंत्रित कर रहे मिल सकते हैं। वे विभिन्न टैंक के भरने को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किया जाता है, और उनकी सामग्री तरल, गैस या कण (गैस सेंसर) हो सकता है।
इसके अलावा, संधारित्र संवेदक कन्वेयर लाइन या मशीन विनिर्माण दुकान पर एक सीमा स्विच के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। यह आवश्यक और विभिन्न तंत्र का सबसे सटीक स्थिति के लिए है।
निकटता सेंसर
लेकिन अब काफी मांग निकटता सेंसर, जो बिल्कुल एक ही सिद्धांत के बने होते हैं। उनके उपयोग की सीमा भी व्यापक है। यह पैसा लागत उपकरणों कि लगभग उद्योग के सभी प्रकार में काम कर सकते हैं के कारण है। हालांकि, वहाँ ठेठ उद्योग जहां उपकरण के इस प्रकार सबसे अधिक लोकप्रिय हैं कर रहे हैं:
- द्रव से भरी पारदर्शी प्लास्टिक या कांच के बने कंटेनर का नियंत्रण।
- ऐसा ही एक समारोह भोजन, (बच्चों सहित) उत्पादों जहां तैयार उत्पाद पारदर्शी सामग्री के बने कंटेनर में पैक किया जाता है के निर्माण में उनके द्वारा किया जाता है। इसी सिद्धांत पर आधारित है और एक संधारित्र ईंधन संवेदक के रूप में गठरी के काम पर।
- खतरनाक क्षेत्रों, जहां संभव घुमावदार तार टूट की निगरानी के लिए।
- समान स्थानों पर जहां वाहक कन्वेयर बेल्ट क्षतिग्रस्त हो सकता है पर नियंत्रण रखें।
- व्यक्तिगत रूप से निर्मित उत्पादों के प्रकार (डिब्बे, बोतलों के रूपांतरण, पैकेजिंग) नियंत्रित करते हैं।
आश्चर्य नहीं कि इन इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों सेंसर की परिशुद्धता इंजीनियरिंग, विद्युत उत्पादन और कई अन्य उद्योगों किस्म में सबसे आम हैं।
inclinometers
डिवाइस जो केवल अपेक्षाकृत हाल के वर्षों में प्रचलित हो गए हैं छोटे आकार के संधारित्र कोण नापने का यंत्र संचरण बिजली उत्पादन संकेत जिसका परिमाण सीधे इस्तेमाल किया कोण संवेदक के लिए आनुपातिक है प्रदान करते हैं।
उनके निर्माण के स्तर पर मंच संरेखण प्रणाली, विक्षेपन और तकनीकी सहायता बीम के विभिन्न प्रकार के विकार के निर्धारण, साथ ही सड़क के सटीक नियंत्रण, रेलवे ट्रैक विचलन: इन उपकरणों के उपयोग का सबसे आम प्रमुख क्षेत्र।
बहुत महत्वपूर्ण संधारित्र सेंसर ईंधन स्तर तेल उद्योग में। वे supertankers कि एक यात्रा दसियों और परिष्कृत तेल उत्पादों की टन लाखों में ले जाने में भी उपयोग किया जाता है। इन उपकरणों भी संघनन की बहुत प्रचुर मात्रा में गठन और धूल उत्पादन क्षेत्र के एक उच्च डिग्री (एक ही गैस सेंसर) में अत्यंत प्रभावी हैं।
वे निरपेक्ष और सापेक्ष दबाव के स्तर की माप मूल्यों में उनके उपयोग के साथ-साथ अचालक पदार्थ है, जो लगभग सभी उद्योगों जहां सही मायने में शक्तिशाली संधारित्र उपयोग किया जाता है में अत्यंत महत्वपूर्ण है की मोटाई पाते हैं।
संधारित्र सेंसर के मुख्य लाभ
ऐसा लगता है संधारित्र सेंसर कई लाभ हैं कि जब इसी तरह के उपकरणों है कि कुछ अलग सिद्धांतों पर गठन कर रहे हैं के साथ तुलना में। इन किप के मुख्य लाभ की सूची करते हैं:
- विनिर्माण में, वे अत्यंत सरल कर रहे हैं। इसके अलावा, सबसे सरल और सस्ता माल उनके उत्पादन में प्रयोग किया जा सकता है। यहां तक कि पेट्रोलियम उद्योग महत्वपूर्ण वस्तुओं में इस्तेमाल किया संधारित्र ईंधन स्तर सेंसर बेहद मामूली आकार विद्युत ऊर्जा की खपत के न्यूनतम संभव स्तर की है। इन सभी विशेषताओं के साथ, वे जो अक्सर अधिक महंगा उपकरणों के लिए अप्राप्य है संवेदनशीलता, के उत्कृष्ट स्तर भिन्न होते हैं।
- सिद्धांत रूप में, यह अपने हाथों से एक संधारित्र सेंसर हो सकता है, इसके आधार किसी भी कम या ज्यादा विश्वसनीय और उच्च गुणवत्ता औद्योगिक संधारित्र के रूप में इस्तेमाल करते हैं।
- संपर्कों वे, जो उच्च धूल और नमी की स्थिति में काम करने के लिए बेहद फायदेमंद है (बहुत मुश्किल से ही एक मौजूदा कलेक्टर प्रयुक्त)।
- बहुत देर तक सेवा जीवन, इकाई बार-बार "पर फिर से कब्जा करने के लिए" उनके कम लागत प्रबंधन करता है। तदनुसार, संधारित्र संवेदक (जिस कीमत की रेंज 1200-1700 रूबल में है) बहुत ही लाभदायक अधिग्रहण है।
- डिवाइस की चल भाग जाने के लिए आश्चर्यजनक रूप से कम प्रयास करने के लिए आवश्यक है।
- उपकरण उपकरण के लगभग सभी श्रेणियों कि केवल औद्योगिक गतिविधियों में प्रयोग किया जाता है के साथ गठबंधन करने के लिए बहुत आसान है।
नकारात्मक पहलुओं
दुर्भाग्य से, प्रत्येक संधारित्र सेंसर कुछ कमियां है, जो कुछ हद तक उपकरण के इस प्रकार के व्यापक उपयोग को मुश्किल है। हम और अधिक विस्तार में उन्हें सूचीबद्ध:
- रूपांतरण कारक है (यानी, संचरण) अपेक्षाकृत कम है।
- छोटे आकार और डिजाइन की सादगी तथ्य यह है कि स्क्रीनिंग उपकरणों की गुणवत्ता पर काफी उच्च मांगों को नामित करने के लिए योगदान करते हैं।
- अच्छा संधारित्र स्तर सेंसर (और अन्य समान माप उपकरणों) केवल एक आवृत्ति 50 हर्ट्ज के मानक मूल्य की तुलना में अधिक पर प्रभावी ढंग से काम कर सकते हैं।
महत्वपूर्ण सूचनाएं
हम पहले से ही बुनियादी सूत्र बढ़त प्रभाव की अनदेखी ही अगर के प्रति वफादारी के बारे में बात की है। लेकिन यह पता करने के लिए यह वास्तव में केवल घटना है कि ढांकता हुआ प्लेटों के बीच की दूरी को अपने स्वयं के आकार के बराबर है में एक नकारात्मक प्रभाव हो सकता है कि उपयोगी है। इसके अलावा, नकारात्मक प्रभाव काफी हद तक बस गार्ड की अंगूठी का उपयोग कर बेअसर जा सकता है। इस मामले में, सीमा प्रभाव के प्रभाव का इस्तेमाल किया प्लेटें परे अच्छी तरह से स्थानांतरित नहीं कर सकते।
एक बार फिर, हम ध्यान दें कि एक ही दबाव सेंसर एक उल्लेखनीय सादगी है, जो आपको एक अदभुत रूप से, स्थिर टिकाऊ और कम लागत संरचना बनाने के लिए अनुमति देता है की विशेषता है। यदि आप चुनते हैं सही ज्यामितीय अचालक इस्तेमाल किया आयाम इस तरह के एक संधारित्र सामग्री कर सकते हैं विशेष रूप से चिंतित नहीं के उत्पादन में प्रयोग किया जाता है।
इस प्रकार, सही ढंग से सेंसर आवास के निर्माण के लिए धातु टिकट उठा, यह व्यावहारिक रूप से नगण्य भी मजबूत तापमान में उतार-चढ़ाव जो डिवाइस और इसकी अपर्याप्त रीडिंग के समाई में एक परिवर्तन में परिणाम सकता है। बेशक, यह पूरी तरह से अलग-थलग दबाव सेंसर और आक्रामक पर्यावरणीय कारकों के अन्य ऐसे संकेतक प्रदर्शन करने के लिए की जरूरत को समाप्त नहीं करता है। उनकी सादगी के बावजूद, उच्च आर्द्रता और विकिरण के बढ़े स्तर के नकारात्मक डिवाइस की विश्वसनीयता को प्रभावित कर सकता।
सेंसर के वर्गीकरण
odnoemkostnye और dvuhemkostnye: औद्योगिक प्रक्रियाओं उनके उत्पादन के लिए आप दो बड़े समूहों में उत्पादित सेंसर के सभी प्रकार के साझा करने की अनुमति में प्रयुक्त। सीरियल में अंतर और poludifferentsialnye में बांटा गया है। उन्हें और अधिक विस्तार से विचार करें।
Odnoemkostny डिवाइस। इस मामले में संधारित्र सेंसर सर्किट अत्यंत सरल, उनके मुख्य भाग के बाद से चर समाई के साथ सबसे आम संधारित्र है। दुर्भाग्य से, यहां तक कि एक थोड़ी वृद्धि हुई नमी और तापमान संकेत बहुत ठोस प्रभाव की सटीकता पर है। इस वजह से, वहाँ विभिन्न सेंसरों अक्सर खराबी है। ऐसी त्रुटियों की भयावहता को बेअसर करने के लिए, यह अलग-अलग संरचना का उपयोग करने के लिए आवश्यक है।
Dvuhemkostny सेंसर। वास्तव में, यह सिर्फ इस तरह के एक विभेदित संरचना है। यह अक्सर पूरा करने के लिए संधारित्र स्तर संवेदक इस तरह के एक योजना द्वारा निर्मित है संभव है। इन उपकरणों पिछले मॉडल की मुख्य कमियां से दिया है, लेकिन अपने स्वयं के कमजोरी कर रहे हैं। सबसे महत्वपूर्ण नुकसान, डिवाइस पर ही और सतह के बीच दो या तीन परिरक्षित तारों का उपयोग करने के कारण ही इस तरह से तथाकथित परजीवी समाई को दबाने कर सकते हैं की जरूरत है।
हालांकि, संधारित्र सेंसरों की एक काफी परिष्कृत योजना इस मामले में यह आसान है की अनदेखी करने, क्योंकि बदले में आपको एक बहुत ही सटीक और संवेदनशील उपकरण मिलता है।
निर्माण सेंसर विशिष्टता
सामान्य तौर पर, इस प्रकार की विशिष्टता को मापने के उपकरणों की है कि वे दो भौतिक मात्रा (कंटेनर) जो एक सटीक भौतिक अभिव्यक्ति और अर्थ की एक आयामरहित अनुपात के रूप में व्यक्त किया जा सकता है। इतना है कि वे सुरक्षित रूप से कहा जा सकता है "रिश्ते को जांचता है।" इन उपकरणों (उन्हें बहुत बड़ा प्लस!) का लाभ यह है कि वे आम तौर पर अपने डिजाइन में कुछ मानक उपायों कि शांत वास्तव में चरम स्थितियों और परिस्थितियों में विश्वसनीयता को बढ़ाता है नहीं हो सकता है।
रैखिक एनकोडर की विशेषता
सभी गैर बिजली मूल्यों, जो अक्सर एक औद्योगिक वातावरण में नियंत्रित करने के लिए आवश्यक है, यह अत्यंत विविध और बहुआयामी हैं। उपायों कि सख्त नियंत्रण के अधीन हैं का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है, अंतरिक्ष में सतहों की कोणीय और रैखिक आंदोलनों भी विभिन्न प्रकार हैं। आप एक संधारित्र अंतराल में पूरी तरह से वर्दी बिजली के क्षेत्र है कि उपयोग करते हैं, यह इलेक्ट्रॉनिक सेंसर निम्नलिखित प्रकार के दो बनाने के लिए इतना मुश्किल नहीं है:
- जिसमें इलेक्ट्रोड के क्षेत्र चर रहा है।
- जो लोग इलेक्ट्रोड के बीच एक चर की खाई है।
यह समझना महत्वपूर्ण है कि पहले प्रकार, वास्तव में बड़ी आंदोलन फिक्सिंग दूसरे किस्म का उपयोग करते हुए भी देखा जा सकता है अंतरिक्ष में कुछ शरीर आंदोलन के लिए सबसे उपयुक्त है आसान है, जिसका मूल्य केवल कुछ माइक्रोन के बराबर है!
कोणीय विस्थापन निर्धारित करने के लिए सेंसर
सामान्य, डिजाइन और उद्देश्य से, वे लगभग पूरी तरह से पूर्ववर्ती संपर्क प्रकार के समान। छोटे - समानता तथ्य यह है कि सेंसर एक चर क्षेत्र के इलेक्ट्रोड भी बड़े आयामों के लिए और खुद को इलेक्ट्रोड के बीच एक चर दूरी के साथ प्रयोग किया जाना चाहिए रहे हैं में प्रकट होता है। आमतौर पर, इस तरह के उपकरणों बहु अनुभागीय बना रहे हैं, संधारित्र प्लेटों के क्षेत्र को बदलने की संभावना के साथ।
इस लक्ष्य को हासिल करने के लिए, पहली बार एक इलेक्ट्रोड रोटेशन में चल शाफ्ट जो यह परिवर्तन दूसरा परिवर्तन क्षेत्र है कि संधारित्र में अचालक प्लेटों के ओवरलैप प्रदान करता है में अपनी स्थिति के लिए तय की। स्वाभाविक रूप से, जब यह समाई में बदलाव दर्ज किया गया।
निष्कर्ष
यह सब तथ्य यह है कि, देखने के एक रचनात्मक बिंदु से, इन सभी मीटर की दूरी पर ही मानक संधारित्र, जो उनके आवेदन की एक असामान्य तरीका की विशेषता है कर रहे हैं करने के लिए संभव धन्यवाद है। हालांकि, अगर आप और खुद के लिए पता कर सकते हैं, एक बार फिर गणितीय सूत्रों कि मोटे तौर पर प्रतिबिंबित सिद्धांतों काम रात बिताने का स्थान को देख।
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