سنسور خازنی چیست؟
عملکرد:
ساختمان اساسی این سنسورها از چهار قسمت تشکیل شده است:
دمدولاتور دامنه اسیلاتور را آشکار می کند و این مقدار را با سطح مرجع مقایسه می نماید . هرگاه دامنه این مقدار از دامنه مرجع بیشتر باشد ، خروجی سنسور تحریک می شود . آمپلی فایر خروجی وظیفه تامین جریان بار را به عهده دارد.
نمونه تصویری کاربرد این سنسورها را در تصاویر زیر مشاهده می نمائید:
در اینجا به سه کاربرد دیگر این نوع سنسورها اشاره ای می شود.
کنترل فاصله هد از سطح:
در سیستم کنترل یک هد که می بایست با فاصله معینی روی یک سطح با سرعت و دقت بالا در حرکت باشد ، نیاز به یک سنسور با حساسیت و پهنای باند بالا می باشد که بتواند تغییرات موقعیت هد را به سرعت و با دقت حس کند.
یکی از انواع سنسورهایی که امروزه به طور متداول برای این کار مورد استفاده قرار می گیرند ، سنسورهای خازنی می باشند که حساسیت و پهنای باند بالایی دارند. به عنوان مثال برای کنترل موقعیت یا فاصله هد هارد دیسک از سطح دیسک یا
هد روباتی که برای ساخت بردها و وسایل ظریف الکترونیکی به کار می رود ، از این نوع سنسورها استفاده می شود.
در این کاربردها ، یک سنسور را به هد متصل می کنند که با تغییر فاصله هد با سطح ، ظرفیت خازنی سنسور تغییر می کند.
سیستم وزن کردن در حرکت برای وسایل نقلیه:
روش متداول برای وزن کردن وسایل نقلیه ، وزن کردن استاتیک می باشد که وسیله را روی یک ترازو (کرنش سنج متداول) متوقف می کنند ؛ این روش دقت زیادی دارد ولی وزن هر محور را نمی توان به طور مجزا تعیین نمود ، همچنین در بعضی کاربردها مطلوب نیست که وسیله نقلیه را متوقف کرد.
این سیستم با نام( WIM(Wiegh In Motion معرفی شده است. یک روش بری اندازه گیری وزن خودرو در حال حرکت ، استفاده از سنسور خازنی است که البته با خازنهای معمولی تفاوت دارد.
این ساختار نسبت به تداخل الکترومغناطیسی حساسیت کمتری دارد.
این روش وزن کردن نسبت به روشهای قبلی خیلی سبک تر و راحت تر است و نیاز به توقف کامل وسیله نقلیه برای اندازه گیری وزن آن نیست.
در جدول زیر نتایج حاصل از آزمایش با سرعتهای مختلف را داریم.
اندازه گیری ضخامت مواد عایق:
در این روش دو صفحه خازن ثابت هستند و دی الکتریک بین آنها تغییر می کند. از آنجایی که تغییر ظرفیت ، متناسب با تغییر ضخامت عایق بین صفحات است ، از این روش می توان برای تعیین ضخامت مواد عایق استفاده کرد.
روش فوق فقط برای تعیین ضخامت یک ماده:
خاص به کار می رود و سنسور برای همان ماده کالیبره شده است.
در روش دیگر سنسور نسبت به تغییر جنس ماده عایق بین صفحات واکنش بیشتری نشان می دهد که این روش بیشتر برای کنترل کیفیت مواد ساخته شده به کار می رود
-
در نهایت با توجه به کاربردهای فوق ، متداول ترین روش استفاده از سنسورهای خازنی ، تغییر فاصله بین صفحات آن می باشد که بیشتر برای اندازه گیری نیرو ، فشار یا هر تنش دیگری به کار می رود. روشهای دیگر بر اساس تغییر سطح مشترک صفحات خازن و یا ماده دی الکتریک بین صفحات به کار می روند
