कैपेसिटिव लेवल सेंसर का उपयोग कैपेसिटेंस में बदलाव का पता लगाने के द्वारा एक कंटेनर में तरल पदार्थ या ठोस स्तर को मापने के लिए किया जाता है। इन सेंसरों के वोल्टेज आउटपुट की गणना सटीक रीडिंग और सिस्टम एकीकरण के लिए आवश्यक है। यह गाइड सेंसर मापदंडों और सर्किट विन्यास के आधार पर वोल्टेज आउटपुट को निर्धारित करने के लिए एक स्पष्ट, चरण-दर-चरण प्रक्रिया प्रदान करता है।

सेंसर और सर्किट को समझना

एक कैपेसिटिव लेवल सेंसर का वोल्टेज आउटपुट सेंसर के समाई परिवर्तन पर निर्भर करता है क्योंकि स्तर बदलता रहता है और सर्किट इस बदलाव को मापने के लिए इस्तेमाल किया जाता है। आमतौर पर, सेंसर एक आरसी (रेजिस्टर-कैपेसिटर) सर्किट का हिस्सा बनाता है या एक दोलीय सर्किट से जुड़ा होता है जो कैपेसिटेंस भिन्नता को वोल्टेज संकेतों में परिवर्तित करता है।

समाई परिवर्तन की गणना

सेंसर की समाई सामग्री के स्तर के साथ भिन्न होती है। समाई के लिए बुनियादी सूत्र है:

C = (å0 * är * A) / d]

कहाँ:

  • ]}
  • ] ä r] = सामग्री की सापेक्ष परमिटिटी
  • A] = सेंसर प्लेटों का क्षेत्र
  • d] = प्लेटों के बीच दूरी

स्तर में परिवर्तन के रूप में, प्लेटों के बीच प्रभावी ढांकता हुआ सामग्री बदल जाती है, जिससे É r और इस प्रकार समाई बदल जाती है।

वोल्टेज में समाई को परिवर्तित करना

एक विशिष्ट आरसी सर्किट में संधारित्र के पार वोल्टेज की गणना चार्जिंग समीकरण का उपयोग करके की जा सकती है:

V(t) = V supply * (1 - e^(t / (R * C))))]]

कहाँ:

  • V(t) = वोल्टेज समय पर टी
  • V supply = आपूर्ति वोल्टेज
  • R] = सर्किट में प्रतिरोध
  • C = capacitance पहले की गणना
  • t] = समय चार्ज शुरू होने के बाद

एक विशिष्ट समय या स्थिर अवस्था में वोल्टेज को मापने के द्वारा, सेंसर का स्तर वोल्टेज आउटपुट से प्रभावित किया जा सकता है।

प्रैक्टिकल उदाहरण

मान लीजिए कि आपूर्ति वोल्टेज 5V है, प्रतिरोध R 10kΩ है, और समाई 10pF से 20pF तक स्तर में बदलाव के रूप में बदलता है। चार्जिंग समीकरण का उपयोग करके, स्थिर अवस्था में वोल्टेज (t → ∞) लगभग V supply के बराबर है। गतिशील माप के लिए, वोल्टेज को एक विशिष्ट समय पर स्तर निर्धारित करने के लिए गणना की जा सकती है।