전기 용량 센서는 용량의 변화 감지하여 액체 또는 고체의 수준을 측정하는 데 사용됩니다. 이러한 센서의 전압 출력을 계산하는 것은 정확한 판독 및 시스템 통합에 필수적입니다. 이 가이드는 센서 매개 변수 및 회로 구성에 따라 전압 출력을 결정하는 데 명확하고 단계별 프로세스를 제공합니다.

센서 및 회로 이해

전기 용량 수준 센서의 전압 출력은 센서의 용량 변화에 따라 달라집니다. 이 변화에 사용되는 회로는 변화합니다. 일반적으로 센서는 RC (저자 용량) 회로의 일부 또는 정전 용량 변화를 전압 신호로 변환하는 진동자 회로에 연결됩니다.

용량 변화

센서의 용량은 재료의 수준과 다릅니다. 용량의 기본 공식은 다음과 같습니다.

C = (ε0 * ε r * A) / d]

위치:

  • ε0 = 진공수용
  • ε r=재료의 상대적 허가
  • A = 센서 플레이트의 영역
  • d=판 사이 거리

수평 변화로, 판 변화 사이 효과적인 유전체 물자, 변화 ε r 및 따라서 전기 용량.

전압에 용량 변환

전형적인 RC 회로에서, 축전기의 맞은편에 전압은 위탁 방정식을 사용하여 산출될 수 있습니다:

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

위치:

  • V(t)=시간 t 전압
  • V supply = 공급 전압
  • R = 회로의 저항
  • C = 용량 계산 이전
  • t = 충전 시작부터 시간

특정한 시간에 전압을 측정하거나 꾸준한 국가, 감지기의 수준은 전압 산출에서 inferred 일 수 있습니다.

Practical 예제

공급 전압은 5V, 저항 R 10kΩ이고, 용량은 10pF에서 20pF에 수준 변화로 변화합니다. 충전식 사용, 꾸준한 상태 (t → ∞)의 전압은 V supply와 거의 동일합니다. 동적 측정을 위해 특정 시간에 전압은 수준을 결정하기 위해 계산 될 수 있습니다.