目前流行的单片机都有外脉冲触发(INT0,INT1)功能和定时器(T0,T1)功能,利用有Cx参与振荡的脉冲触发定时器启动和停止,在软件的控制下便可得到与Cx相对应的A。举例说明如下:
若要测量一个Cx为1000pF左右的电容,用555做成振荡电路,硬件调整时先用一个标准的1 000 pF 电容替代Cx,调整R1使输出脉冲频率为2 kHz。单片机初始化定义INT0为外部脉冲输入,上升沿触发并允许INT0中断;T0为16位定时器,由T0r触发。系统时钟用12MHz晶振,则T0每隔1 μs计数器加1,16位定时器计满为65536μs,设计要求电容为1000pF时,参量A也为1000,即A随Cx而变,分辨率为1pF。
电容(C)受电介质的相对介电常数(ε),金属板的面积(S)和两个金属板(D)之间的距离的影响。由于ε和S在分子侧,因此C随着值的增加而增加,并且C随着值的减小而减小。另一方面,C随着分母上的D值的增加而增加,并且随着值的减小而增加。
在电容传感器的情况下,通过将诸如空气或板的电介质夹在用于传感器的电极和具有GND电位的物体(例如人手)之间来形成伪电容器。由内置于设备中的电路测量并转换为数字值。
如果应用于上述等式,则D的变化影响C,因此测量C可以确定人手是否已接近或远离传感器。
电容间隙传感器(cs)安装于静止机匣上,可用于测量发动机叶片振动、间隙、轴系振动、金属碎屑(电荷量)、偏转角等检测。基于平板电容原理,***采用三同轴结构设计和低燥低电容传输电缆技术,响应带宽高至400KHZ,传输距离提升至50m,达到***指标水平。
电容接近传感器是根据电容量与极板距离成反比的原理,将一定面积的探头作为电容器的一极板,被检测物体(视作为接地)作为电容器的另一极板,当物体接近时,电容间隙传感器,电容量就会逐步增大,离去时电容量减小。在电路实现中,往往把这个探测电容器作为振荡回路的谐振电容,当电容变化(物体接近或者远离时),振荡回路的振荡频率就会发生变化,只要检测这个振荡频率,就可以判断物体的距离。
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