Energie, nu o putem distruge, dar putem schimba energia de la o formă la alta. În unele situații, trebuie să luăm ajutor de la o formă de energie pentru ao schimba într-o altă formă. Deci procesul de conversie a energiei se poate face folosind „ Traductoare ”. Există diferite tipuri de traductoare, cum ar fi traductoarele de presiune, piezoelectric traductoare, traductoare cu ultrasunete, traductoare de temperatură, traductoare capacitive etc. În acest articol, vom afla despre ce este un traductor capacitiv, principiul său de funcționare, diagrama circuitului, tipurile și aplicațiile sale, avantaje și dezavantaje.

Ce este un traductor capacitiv?

Traductoarele sunt clasificate în două tipuri, cum ar fi traductoarele active și traductoarele pasive. Traductoarele active sunt un fel de traductoare care nu necesită niciun fel de putere pentru funcționarea lor. În timp ce traductorul pasiv necesită energie externă pentru funcționarea lor în procesul de conversie a energiei. Aceste traductoare au intrat sub traductoare pasive.

Definiția traductorului capacitiv este de a măsura deplasarea (câtă distanță o acoperă), presiunea și alte câteva mărimi fizice, acești traductori sunt preferați. La acești traductori, capacitatea dintre plăci este variată datorită distanței dintre plăci, suprapunerii plăcilor, datorită schimbării mediului dielectric etc.

Principiul de lucru al traductorului capacitiv

Diagrama de mai sus indică traductorul capacitiv. principiul de funcționare al unui traductor capacitiv este capacitate variabilă. Conform structurii sale, acestea au două pate metalice paralele care mențin distanța dintre ele. Între ele, mediul dielectric (cum ar fi aerul) poate fi umplut. Deci, distanța dintre aceste două plăci metalice și pozițiile plăcilor poate schimba capacitatea. Deci, capacitatea variabilă este principiul acestor traductoare. Diferența de bază între condensatorii normali și traductoarele capacitive este, condensatorul plăcile sunt constante în mod normal condensatoare în care acești traductori, plăcile de condensatori sunt condiția mobilă.

capacitiv-traductor

Capacitatea condensatorului variabil poate fi măsurată prin această formulă.

Formula capacitiv-traductor

În această formulă:

C indică capacitatea capacității variabile
εo indică permisivitatea spațiului liber
εr indică permitivitatea relativă
A indică aria plăcilor
D indică distanța dintre plăci

“cum se calculează valoarea condensatorului în circuit ”

Deci, conform formulei, valoarea capacității variabile depinde de patru parametri importanți. Sunt distanța dintre plăcile condensatorului variabil, zona de ocupare a plăcilor, permitivitatea spațiului liber, permitivitatea relativă și materialul dielectric. Acești parametri pot varia valoarea capacității condensatorului variabil.

Schimbarea constantei dielectrice poate varia capacitatea acestui traductor.
Aria plăcilor acestor traductoare poate varia valoarea capacității sale.
Distanța dintre plăci poate varia valoarea capacității traductoarelor. Această metodă este folosită în cea mai mare parte. În această metodă, mediul dielectric și aria plăcilor sunt menținute constante. Când plăcile se mișcă, atunci distanța este variată și acest lucru duce la schimbarea capacității traductorului capacitiv.

Aceste trei metode de mai sus sunt utilizate pentru a schimba valoarea capacității acestui traductor.

Diagrama circuitului capacitiv

Diagrama de circuit de mai sus indică diagrama de circuit echivalentă a unui traductor capacitiv. Diferența dintre condensatorul variabil și condensatorul normal este, capacitatea condensatorului variabil este variată, în timp ce într-un condensator normal, valoarea capacității este fixă și nu poate fi schimbată.

diagramă circuit-capacitiv-traductor

Tipuri de traductor capacitiv

Conform structurii traductorului capacitiv, acestea sunt patru tipuri care sunt discutate mai jos. Sunt

Capacitate placă paralelă cu plăci dreptunghiulare.
Traductor de condensator cilindric.
Plăci paralele semicirculare.
Schimbarea dielectricului între plăcile paralele.

Capacitate placă paralelă cu plăci dreptunghiulare

Aceasta se mai numește și un tip plat de traductor capacitiv. În acest tip de traductor, o placă este fixă și cealaltă placă poate fi mutată. Prin această variație, distanța d sau zona A poate fi variată. Acest lucru are ca rezultat valoarea capacității acestui traductor.

traductor capacitiv de tip plat

Dacă aria A variază și valoarea capacității C ar fi atunci când plăcile au distanța de x, atunci

C = ε (A-wx) / d

Traductor capacitiv cilindric

traductor cilindric-capacitiv

“la ce se folosește un ampermetru ”

Având în vedere lungimea cilindrului trebuie să fie L, atunci capacitatea

ecuație cilindric-capacitivă

Traductor capacitiv semicircular

Acest tip va oferi cea mai mare valoare a capacității atunci când cele două plăci capacitive se suprapun între ele. Acestea sunt de preferat atunci când circuitul necesită capacitate maximă.

diagramă circulară-paralelă-placă

În acest tip traductor capacitiv, zona A = πr ^ 2/2 și capacitatea C = ε πr ^ 2 / 2d

Modificarea mediului dielectric între plăcile paralele

Când mediul dielectric variază între cele două plăci paralele ale acestui traductor, acesta variază și capacitatea traductorului.

Prin urmare capacitate C = εo (ε1 * L1 * w + ε2 * L2 * w) / d

Aici - L1 și L2 indică lungimea lungimii 1 și 2 a plăcilor.

W indică lățimea plăcii

D indică distanța dintre plăci

Avantaje

avantaje ale traductorului capacitiv sunt discutate mai jos. Sunt

Aceste traductoare oferă o impedanță de intrare ridicată. Deci, valoarea efectelor de încărcare va fi prea mică.
Răspunsul în frecvență al acestor traductoare este extrem de ridicat.
Aceste traductoare sunt extrem de sensibile.
Acestea consumă energie redusă pentru a funcționa. Deci, aceste traductoare se numesc dispozitive cu consum redus de energie.
Rezoluția ridicată poate fi posibilă prin utilizarea acestor traductoare.

Dezavantaje

Sunt cateva dezavantaje ale unui traductor capacitiv sunt enumerate mai jos. Sunt

Are o impedanță de ieșire ridicată. Datorită acestei valori mari a impedanței de ieșire, este necesar un circuit complicat pentru a măsura ieșirea. Iar circuitul de ieșire trebuie să fie puternic pentru a menține această valoare ridicată imensă.
Acești traductori prezintă comportamente neliniare datorită efectelor marginilor.
Acestea sunt dependente de temperatură. Valoarea temperaturii externe poate afecta această valoare a capacității traductorului.

Aplicații

Aplicațiile traductorului capacitiv sunt

“cum se face led flash ”

Acest traductor are o gamă largă de aplicații în determinarea cantităților cum ar fi temperatura, deplasarea și presiunea etc. Aplicațiile traductoarelor capacitive sunt listate mai jos.
Acești traductori au aplicații în domeniul deplasării liniare și unghiulare cu factorul de sensibilitate.
Una dintre cele mai bune aplicații ale acestui traductor este de a găsi nivelul de umiditate. Pe măsură ce valoarea umidității se schimbă, se modifică și valoarea capacității acestui traductor. Prin această valoare, putem măsura schimbarea umidității.
Traductorul de presiune cu capacitate variabilă este aplicabil pentru a găsi variațiile de presiune utilizând capacitatea variabilă.

Astfel, capacitiv traductoare sunt utile pentru conversia unei forme de energie într-o altă formă de energie, luând schimbarea valorii capacității. Acestea sunt traductoarele pasive, deoarece acest lucru necesită alimentare externă pentru a le acționa. Și cu ajutorul acestor traductoare, putem măsura presiunea, temperatura și deplasarea etc.