עקרונות הנדסה חשמלית
הבנת העקרונות של חיישן Capacitive ו Piezoelectric עם דוגמאות קלקלזיה
Table of Contents
חיישני קפיבוליים ופיזיים משמשים נרחב בתעשיות שונות למדידת כמויות פיזיות כגון לחץ, האצה ועקירה.הבנת העקרונות שלהם מסייע בבחירת החיישן המתאים עבור יישומים ספציפיים וביצוע חישובים מדויקים הקשורים לפעילות שלהם.
עקרונות של חיישן Capacitive
חיישני קפיבוליים פועלים על סמך שינויים ב- capacitance שנגרמו על ידי וריאציות במרחק או תכונות דיאלקטריות בין שתי צלחות התנהגותיות. כאשר כמות פיזית גורמת להצלחות אלה לנוע או לשנות את החומר הדיאלקטרי, ה- capacitance משתנה בהתאם.
ה-C) מחושב באמצעות הנוסחה:
(ב) ויקרא י"א: ויקרא י"ד:
היכן וספסיילון; הוא ההיתר של החומר הדיאלקטרי, A הוא האזור של הלוחות, ו d הוא המרחק ביניהם.
עקרונות של חיישנים Piezoelectric
חיישני Piezoelectric מייצרים מטען חשמלי כאשר נתון ללחץ מכני.נכס זה נובע המבנה הקריסטל של חומרים אדזואלקטריים, אשר מייצרת מתח פרופורציונלי לכוח או הלחץ החל.
ניתן לבטא את הקשר בין הכוח המיושם (F) לבין המתח שנוצר (V) כ:
(ב) ויקרא י"ד:
דוגמאות ל Calculation
דוגמה: חיישן Capacitive
חיישן קיבולי יש שטח של 1006 ס"מFLT:0.2033FLT 1:1, מותרות דיאלקטרית של 8.85 x 10cioFLT:2-1203FLT 3 F /m, ואת המרחק בין צלחות משתנה מ 1 מ"מ ל 0.9 מ"מ.
קיבול ראשוני:
(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
הכניעה הסופית:
(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
שינוי בקאפיטנס: 9.83 x 10FLT:0rea12 1 - 8.85 x 10cioFLT:2-12FLT 3=08 x 10igFLT 4-12FLT:5 F.85
דוגמה 2: חיישן Piezoelectric
חיישן אדזואלקטרי מייצר מתח של 5 V כאשר כוח של 10 N מוחל.מצא את המתח שנוצר כאשר הכוח עולה ל-15 N, בהנחה התנהגות ליניארית.
שימוש במערכת היחסים V= d *F, והנחה ש- d נשאר קבוע:
ויקרא י"ד: ויקרא י"ד: ויקרא י"ד:
5 V / 10 N = 0.5 V / N
15 N:
VentiFLT:0[2]3]=0=0.5 V/N * 15 N=7.5 V