कैपेसिटिव और पीज़ोइलेक्ट्रिक सेंसर का व्यापक रूप से विभिन्न उद्योगों में दबाव, त्वरण और विस्थापन जैसे भौतिक मात्रा को मापने के लिए उपयोग किया जाता है। उनके सिद्धांतों को समझना विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त सेंसर का चयन करने में मदद करता है और उनके संचालन से संबंधित सटीक गणना करने में मदद करता है।

कैपेसिटिव सेंसर के सिद्धांत

कैपेसिटिव सेंसर दो प्रवाहकीय प्लेटों के बीच दूरी या ढांकता हुआ गुणों में विविधताओं के कारण होने वाले समाई में परिवर्तन के आधार पर काम करते हैं। जब भौतिक मात्रा इन प्लेटों को ढांकता हुआ सामग्री को स्थानांतरित करने या परिवर्तित करने का कारण बनती है, तो समाई तदनुसार बदल जाती है।

समाई (C) की गणना सूत्र का उपयोग करके की जाती है:

C = ε A / d]

जहां एंडेप्सीलोन; ढांकता हुआ सामग्री की अनुमति है, A प्लेटों का क्षेत्र है, और D उनके बीच की दूरी है।

पाइजिएट्रिक सेंसर के सिद्धांत

जब यांत्रिक तनाव के अधीन होता है तो पाइजिलिक सेंसर एक विद्युत शुल्क उत्पन्न करते हैं। यह संपत्ति पीज़ोइलेक्ट्रिक सामग्री की क्रिस्टल संरचना के कारण होती है, जो लागू बल या दबाव के अनुपात में वोल्टेज उत्पन्न करती है।

लागू बल (एफ) और उत्पन्न वोल्टेज (वी) के बीच संबंध को निम्नानुसार व्यक्त किया जा सकता है:

V = d * F]

गणना उदाहरण

उदाहरण 1: कैपेसिटिव सेंसर

एक कैपेसिटिव सेंसर में 10 सेमी ]]2 का क्षेत्रफल है, 8.85 x 10 ]-12 ]]]F/m, और प्लेटों के बीच की दूरी 1 मिमी से 0.9 मिमी तक बदल जाती है। समाई में परिवर्तन की गणना करें।

प्रारंभिक समाई:

C ] initial = (8.85 x 10 -12 ]]]]]]]]]]]]]] ]]] FLT:5 ]] FLT:5 ]]

अंतिम समाई:

C ]final = (8.85 x 10 -12]]]]]]]]]]]]]]]]]] ]]]]F

समाई में परिवर्तन: 9.83 x 10 -12 - 8.85 x 10]-12]] = 0.98 x 10 -12[]FLT:5]]FLT:5]]FLT:5]

उदाहरण 2: पीजोइलेक्ट्रिक सेंसर

एक पीज़ोइलेक्ट्रिक सेंसर 5 वी का वोल्टेज पैदा करता है जब 10 एन की शक्ति लागू होती है। जब बल 15 एन तक बढ़ता है तो उत्पन्न वोल्टेज का पता लगाएं, रैखिक व्यवहार को बढ़ाते हैं।

V = d * F का उपयोग करके, और d को समझना स्थिर रहता है:

V ]1 = d * 10 N = 5 V

D = 5 V / 10 N = 0.5 V / N

15 N के लिए:

V ]2 = 0.5 V/N * 15 N = 7.5 V