Емкостный датчик с поворотными пластинами (рис. 3.9, б) пред-
ставляет собой воздушный конденсатор, у которого одна группа пла-
стин 1 неподвижна (обычно через одну пластину), а другая может пово-
рачиваться на некоторый угол α. При α = 0 площадь перекрытия пла-
стин 3 (заштрихована) наибольшая, поэтому емкость С между подвиж-
ными и неподвижными пластинами наибольшая. При повороте подвиж-
ных пластин на угол α площадь пер
екрытия и емкость датчика умень-
шаются. Такие датчики применяются для измерения углов поворота от 0
до 180°. Емкостный датчик с переменной диэлектрической проницаемо-
стью представляет собой конденсатор с переменным диэлектриком. При
разных величинах диэлектрической проницаемости воздуха ε
1
и пере-
мещаемого диэлектрика ε
2
образуются два параллельно соединенных
конденсатора, общая емкость которых
dRbdbHdRHbdRbCCC /)(//)(/
1211221
,
где b – ширина пластин.
Отсюда видно, что при перемещении диэлектрика, т. е. при изме-
нении уровня жидкости, изменяются перемещение h и емкость датчика
С. По изменению емкости С определяют перемещение h. Такие датчики
применяются для измерения уровня жидкости.
На принципе изменения диэлектрической проницаемости строятся
также датчики для измерения влажности материалов, что позволяет ав-
томатизировать это измерение, занимающее мн
ого времени при лабора-
торном его выполнении с помощью сушильных шкафов. Принцип дей-
ствия датчика основан на влажности измеряемого материала, влияющей
на диэлектрическую проницаемость.
Достоинства емкостных датчиков: высокая чувствительность, про-
стота, малая инерционность. Недостатки: сильное влияние возможных
побочных емкостей и посторонних электрических полей (необходима
экранировка), зн
ачительное влияние температуры (изменяются размеры
пластин) и влажности (изменяется состав воздуха) окружающей среды.
3.9. Индукционные датчики.
К группе генераторных датчиков можно отнести преобразователи
различных видов энергии в электрическую. Наибольшее применение
в качестве датчиков находят индукционные, термоэлектрические и пье-
зоэлектрические преобразователи.
Принцип действия индукционных датчиков основан на законе
электромагнитной индукции, дающем возможность непосредственного
преобразования входной измеряемой величины в ЭДС без источника