Traductoare capacitive

Traductoare capacitive

Capacitatea unui condensator plan paralel poate fi determinata cu ajutorul relatiei:

(9.1)

unde C este capacitatea [pF], S -suprafata armaturii condensatorului [cm²]; d - distanta intre armaturi [cm]; e_r este permitivitatea dielectrica relativa a materialului dielectric a condensatorului (pentru aer e_r

In fig.9.1 si 9.2 sunt ilustrate cazurile cele mai caracteristice de utilizare a acestor tipuri de traductoare, in scopul controlului diferitelor marimi ne­electrice .

In fig.9.1 sunt aratate traductoalre1e care transforma marimea nee1ectrica controlata intr-o anumita valoare a capacitatii, datorita modificarii distantei dintre armaturi sau a modificarii suprafetei utile a acestora; in fig.9.2 sunt aratate traductoarele care asigura aceasta transformare prin modificarea permitivitatii dielectrice a materialului dielectric sau prin modificarea pierderilor in acest ma­terial.

Fig.9.1. Traductoare capacitive la care variaza distanta intre armaturi sau suprafata utila a acestora: a. pentru masurarea presiunii; b. pentru masurarea vibratiilor; c - pentru controlul diametrelor arborilor; d. pentru masurarea presiunii cilindrilor de laminor; e. pentru determinarea unghiurilor de rotatie; f. pentru masurarea grosimii peliculei de ulei in lagare

In fig.9.1.a se arata principiul de constructie al traductorului destinat pentru masurarea presiunii in diferite conducte. Membrana montata in traductor reprezinta una din armaturile condensatorului si se incovoaie in functie de presiunea exercitata, ceea ce asigura o crestere a capacitatii traductorului. Masurand aceasta ca­pacitate se determina evident si presunea in conducta.

In fig.9.1.b este prezentata schema unui traductor capacitiv destinat pentru masurarea vibratiilor. Vibratiile se determina in functie de dep1asarea masei de proba sus­pendate pe un resort. Aceasta masa este in legatura rigida cu una din armaturile condensatorului, a doua ar­matura este fixa. Dep1asarea masei poate fi inregistrata dupa variatiile capacitatii condensatorului.

In fig.9.1.c este aratata schematic constructia unui traductor destinat pentru controlul diametrului arborilor in timpul slefuirii acestora. Arbore1e se roteste in jurul unei axe fixe fata de corpul masinii-unelte. Elec­trozii traductoru1ui sunt de asemenea fixati rigid pe niste izolatoare, aflate in legatura cu corpul masinii-unelte. La masurarea diametrului arborelui, intervalul dintre arbore si acesti e1ectrozi se modifica, iar ca rezultat variaza de asemenea si capacitatea traduc­torului.

In fig.9.1.d este aratat principiul de constructie a1 unui traductor capacitiv destinat pentru masurarea pre­siunii cu care apasa cilindirii laminorului asupra metalului laminat. Lagarele cilindrului inferior se sprijina pe resoar­te puternice, care sunt comprimate sub actiunea fortei de masurat.

In fig.9.1.e este aratata constructia unui traductor capacitiv cu stator si rotor prevazut cu creste, destinat pentru determinarea unghiului de rotatie re1ativa a rotorului fata de stator. Capacitatea unui astfel de traductor depinde de gradul de suprapunere a proeminentelor.

Schema traductorului capacitiv destinat pentru masurarea grosimii unei peliule de ulei in lagare este repre­zentata in fig.9.1.f. La variatia grosimii peliculei de ulei sub ax variaza mult capacitatea condensatorului, ale carui armaturi sunt constituite de axul si corpul lagarului.

Fig.9.2. Traductoare capacitive la care variaza permitivitatea dielectrica a materialului dielectric: a. pentru masurarea grosimii unei benzi dielectrice; b. pentru masurarea nivelului lichidelor; c. pentru determinarea umiditatii materialelor; d. pentru determinarea concentratiilor solutiilor; e. pentru determinarea umiditatii hartiei; f. pentru controlul compozitiei unui amestec format din doua lichide

In fig.9.2.a este aratata schema unui traductor utilizat pentru masurarea grosimii unei benzi dielectrice. La va­riatiile grosimii acestei benzi variaza in mod corespunzator spatiul de aer dintre banda si armatura; pentru ca per­mitivitatea dielectrica a benzii este mai mare decat a aerului, rezulta o modificare a capacitatii traduc­torului.

Traduclorul capacitiv reprezentat schematic in fig.9.2.b permite sa se masoare nivellul lichidului intr-un rezervor aflat in contact cu corpul traductorului. La modificarile nivelului de lichid se schimba capacitatea condensatorului, ai carui electrozi sunt corpul conducator al traductorului si tija metalica.

In fig.9.2.c este prezentata constructia unui traductor ca­pacitiv destinat pentru deteminarea umiditatii materiale1or. Doua bare metalice care constituie armaturile condensatorului, se introduc in materia1ul controlat la o anumita adancime. In functie de umiditatea materialu1ui respectiv, permitivitatea materialului materialului dielectric al condensatorului variaza, astfel incat se schimba si capacitatea acestuia.

In schema prezentata in fig.9.2.d se arata constructia unei ce1ule capacitive destinata pentru determinarea concentratiilor solutiilor. Armaturile condensatorului cuprind eprubeta de sticla in care se gaseste solutia analizata. La adaugarea unei cantitati de reactiv, prin reactia care are loc se modifica capacitatea.

In fig.9.2.e este prezentata schema unui traductor destinat pentru determinarea umiditatii hartiei ce trece continuu pe sub electrozii traductorului capacitiv. Permitivitatea dielectrica se modifica odata cu starea de umiditatea a acesteia.

In fig.9.2.f este prezentata constructia unui traductor capacitiv pentru determinarea compozitiei unui amestec format din doua solutii care nu au conductibilitate electrica si a caror permitivitate dielectrica este diferita. La modificarea raportului dintre volumele lichidelor aflate in amestec se schimba permitivitatea dielectrica a condensatorului care are ca armaturi teava metalica prin care curge amestecul si un electrod izolat aflat in interiorul tevii.