Mikrosenzory a mikromechanickÃƒÂ© systÃƒÂ©my - VysokÃƒÂ© uÃ„ÂenÃƒÂ technickÃƒÂ© ...

More documents

Recommendations

Info

<strong>Mikrosenzory</strong> a mikromechanické systémy 476 Kapacitní senzory6.1 Obecné vlastnostiZákladem kapacitního snímače je dvou nebo několika elektrodový systém s parametryměnícími se působením měřené neelektrické veličiny. Pro kapacitu jednoduchého rovinnéhokondenzátoru platí:εrC . .S 0ε= , ( 6.1 )dkde S je plocha elektrod, d vzdálenost elektrod, ε 0 permitivita vakua a ε r relativní permitivita.Z rovnice vyplývá, že změnu kapacity lze způsob změnou plochy elektrod S, vzdálenostielektrod d nebo změnou relativní permitivity ε r :Změna vzdálenosti elektrod (změna d) - Nejjednodušším typem kapacitního snímače jejednoduchý deskový kapacitor s proměnnou mezerou mezi deskami. Za předpokladu, žeS = konstanta a ε r = konstanta platí při změně vzdálenosti elektrod o vzdálenost ∆d prokapacitu vztah:Cpotom platí:Sd + ∆d1= ε0.εr.= ε0.εr.C11=C ∆d1+dSd1( 6.2 )( 6.3 )Charakteristika je nelineární.Změna plochy elektrod (∆S) – je dalším jednoduchým principem kapacitních snímačů.Za předpokladu, že d = konstanta, ε r = konstanta a plocha překrývajících se elektrod jeobdélníková o stranách b a l (viz. Obrázek 6.1), přičemž ploch b = konstanta, lze prokapacitu snímače napsat vztah:ε .r. b.lC 0εd= ( 6.4 )Největší kapacitu c max získáme při plném překrytí elektrod l max a platí:C =Clmaxl max( 6.5 )Charakteristika senzoru je lineární (viz. Obrázek 6.2). Při parazitním vlivu vzdálenostielektrod o vzdálenost ∆d platí:CC=ll1.∆d1−d( 6.6 )max max∆dPři malé změně vzdálenosti elektrod, kdy
48 Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií VUT v Brně∆dl maxl maxbldlObrázek 6.1:Náčrt senzoru se změnou plochy elektrod s popisem parametrůC/Cmax1∆d / d00.20.100.500.5 1 l / l maxObrázek 6.2:Normalizovaná charakteristika senzoru se změnou plochy elektrodyU změny dielektrika (změna ε r ) se předpokládá, že S = konstanta a d = konstanta. Jsoumožné tři různé způsoby změny kapacity:• změna plochy dielektrika – charakteristika je lineární. Je-li C 0 kapacita bez dielektrika,C kapacita pro určitou délku l vloženého dielektrika mezi desky senzoru (viz. Obrázek6.3) a označíme-li ∆C = C – C 0 , potom platí:∆Cl= . K , ( 6.8 )C0lmaxkde K je konstanta související s konstrukcí snímače.l maxd 1d 2ε 2ε 1dllObrázek 6.3:C AC BNáčrt senzoru se změnou plochy dielektrika s popisem parametrů• změna tloušťky dielektrika – charakteristika snímače je nelineární (Obrázek 6.5).Využívá se dvou materiálu s různou permitivitou jak ukazuje Obrázek 6.4. Např. kapalnédielektrikum a vzduch. Platí:
Page 4 and 5: DESCRIPTIONSafety FittingsIt is not
Page 6 and 7: Mikrosenzory a mikromechanické sys
Page 8: Mikrosenzory a mikromechanické sys
Page 11 and 12: 8 Fakulta elektrotechniky a komunik
Page 100 and 101:
Mikrosenzory a mikromechanické sys
Page 102 and 103:
Page 104 and 105:
Page 106:
show all

Mikrosenzory a mikromechanickÃƒÂ© systÃƒÂ©my - VysokÃƒÂ© uÃ„ÂenÃƒÂ­ technickÃƒÂ© ...

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?

Mikrosenzory a mikromechanickÃƒÂ© systÃƒÂ©my - VysokÃƒÂ© uÃ„ÂenÃƒÂ technickÃƒÂ© ...