Ang mga sensor ng Capacititive level ay ginagamit upang sukatin ang antas ng mga likido o solido sa isang lalagyan sa pamamagitan ng pag-unawa ng mga pagbabago sa capacitence. ang pag-kalkula ng boltahe output ng mga sensor na ito ay mahalaga para sa tumpak na pagbasa at pag-iisa ng sistema. Ang gabay na ito ay nagbibigay ng isang malinaw, hakbang-by-sect na proseso upang malaman ang boltahe output batay sa sensor parameters at circuit configuration.

Pag - unawa sa Sensor at sa Discuit

Ang boltaheng output ng isang capacititive level sensor ay depende sa transaksyon ng sensor habang ang antas ay nag-iiba-iba at ang circuit na ginagamit upang sukatin ang pagbabagong ito. karaniwang, ang sensor ay bumubuo ng bahagi ng isang sirkitong RC (resistor-capacitor) o konektado sa isang oscillator circuit na nag-iinterbita ng mga pagkakaiba-iba ng capacitence upang maging mga signal na boltahe.

Pagtaya sa Pagbabago ng Pag - iingat

Ang capacitence ng sensor ay iba-iba sa antas ng materyal. Ang pangunahing pormula para sa capacitience ay:

C = ( ⁇ 0 * ⁇ r * A) / d

Saan:

  • [ = vacuum permittivity
  • ⁇ r = relatibong pinahihintulutan ang materyal
  • A = area ng mga sensor plate
  • d = distansiya sa pagitan ng mga plato

Habang nagbabago ang antas, ang mabisang dilectric na materyal sa pagitan ng mga plate ay nagbabago, binabago ang ε r at sa gayo'y ang capacitence.

Pagkumberte sa Capacitable sa Pag - aalsa

Sa isang karaniwang sirkito ng RC, ang boltahe sa kabila ng capacitor ay maaaring kalkulahin gamit ang nakasingil na ekwasyon:

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

Saan:

  • V(t) = boltahe sa oras t
  • V Supply = supply boltahe ng suplay
  • R = resistance sa circuit
  • C = pagtataya ng capacitence na mas maaga pa rito
  • t = panahon mula nang magsimula ang pagsingil

Sa pagsukat ng boltahe sa isang espesipikong oras o matatag na estado, ang antas ng pandama ay maaaring i-fer mula sa boltaheng output.

Praktikal na Halimbawa

Ipagpalagay nang ang boltahe ng suplay ay 5V, ang resistansiya R ay 10k ⁇ , at ang capacitance ay humigit-kumulang sa 10pF hanggang 20pF habang ang antas ay nagbabago.Ang paggamit ng charge ekwasyon, ang boltahe sa matatag na estado (t → ⁇ ) ay humigit-kumulang na katumbas ng V intribution. Para sa dinamikong pagsukat, ang boltahe sa isang tiyak na panahon ay maaaring kalkulahin upang malaman ang antas.