कैपेसिटिव विस्थापन ट्रांसड्यूसर उपकरण हैं जो छोटे विस्थापन को मापते हैं, जो कि धारिता में बदलाव का पता लगाता है। इन ट्रांसड्यूसर का आउटपुट वोल्टेज संधारित्र की ज्यामिति और लागू वोल्टेज सहित विभिन्न मापदंडों पर निर्भर करता है। यह लेख ऐसे सिस्टम में आउटपुट वोल्टेज की गणना करने के लिए एक चरण-दर-चरण गाइड प्रदान करता है।

बुनियादी सिद्धांतों को समझना

एक कैपेसिटिव विस्थापन ट्रांसड्यूसर के मुख्य सिद्धांत में विस्थापन के कारण होने वाले समाई में बदलाव शामिल है। जब चल प्लेट में बदलाव आता है तो प्लेटों के बीच की दूरी अलग-अलग होती है, तो समाई में बदलाव होता है। इस बदलाव को मापने योग्य वोल्टेज संकेत में परिवर्तित किया जा सकता है।

समाई परिवर्तन की गणना

समानांतर प्लेट संधारित्र की समाई निम्नलिखित द्वारा दी गई है:

C = äss0 * A / d]

कहाँ:

  • ]} ä0 मुफ्त अंतरिक्ष की अनुमति है
  • A] प्लेटों का क्षेत्र है
  • d] प्लेटों के बीच की दूरी है

विस्थापन में परिवर्तन का कारण बनता है d, जो समाई में बदलाव के लिए अग्रणी है (]).

वोल्टेज में समाई परिवर्तन को परिवर्तित करना

ट्रांसड्यूसर आम तौर पर एक ऑसीलेटर या चार्ज एम्पलीफायर सर्किट का उपयोग करता है। समाई में परिवर्तन सर्किट विन्यास के अनुसार आउटपुट वोल्टेज को प्रभावित करता है। एक सरल चार्ज एम्पलीफायर के लिए, आउटपुट वोल्टेज (]V out]) की गणना निम्नानुसार की जा सकती है:

V out = (Q / C) * R ]

कहाँ:

  • Q] संधारित्र के लिए लागू शुल्क है
  • R] सर्किट में प्रतिक्रिया प्रतिरोधी है

अंतिम गणना चरण

1. संदर्भ स्थिति में प्रारंभिक समाई (C0]) निर्धारित करें।

2. दूरी के कारण धारिता में परिवर्तन को मापें या गणना करें ().

3. आउटपुट वोल्टेज (]]V out] को खोजने के लिए सर्किट पैरामीटर (Q और R) का उपयोग करें।

यह प्रक्रिया वोल्टेज संकेतों में समाई परिवर्तन को ट्रांसलेट करके विस्थापन की सटीक माप की अनुमति देती है।