Capitolul 4
94
Schimbarea capacităţii, datorată deplasării manşonului dielectric (pe distanţa x) se exprimă prin relaţia: C = 2π
ε 0 ⋅ x 2πε 0 ε r ( − x ) + D D ; ln ln d d
(4.20)
în care: εr este primitivitatea dielectrică relativă a manşonului ; ε0 - primitivitatea aerului . - lungimea electrozilor ficşi 1 şi 2. Dezavantajul acestui E.S. constă în neliniaritatea caracteristicii (4.20) . Utilizări : Un astfel de element sensibil este folosit la traductoarele pentru măsurarea nivelelor unor lichide dielectrice (sau la măsurarea nivelelor unor pulberi dielectrice). Există elemente sensibile capacitive cu modificarea dielectricului de tip condensator plan (figura 4.15), utilizat frecvent la traductoare pentru măsurarea grosimii unor folii din material izolant (hârtie, carton, materiale plastice etc) . Acest tip de elemente sensibile au dezavantajul unei caracteristici statice pronunţat neliniare, exprimată prin relaţia: C=
ε 0 ⋅ ε1 ⋅ S h ⋅ ε 0 + δ x ⋅ ( ε1 + ε 0 )
(4.21)
unde: ε1 - este premitivitatea foliei dielectrice, a cărei grosime δx se măsoară; ε0 - permitivitatea aerului dintre armăturile condensatorului plan; h şi S – parametri geometrici cunoscuţi.
Fig.4.15 – Element sensibil capacitiv (de tip condensator plan) cu modificarea dielectricului
Observaţii : Orice schemă pentru conversia capacităţii în semnal util necesitã un etaj de amplificare cu impedanţã mare, deoarece pentru modificări relativ mici de capacitate de ordinul (20…200) pF, chiar utilizând frecvenţe ridicate (2…20)KHz, rezultã impedanţe de ieşire Ze = 1 / ωC de ordinul sutelor de KΩ şi chiar megohmilor . În acest caz etajul de amplificare trebuie sã aibă o impedanţã de intrare ( Zi ) de minimum 20 MΩ . Această cerinţă (mai dificil de realizat) limitează sfera utilizării elementelor sensibile capacitive .