Kapazitiver Sensor?
Hallo!
Inwiefern können die Vorgänge dieser Schaltung mit dem kapazitiven Sensor erklärt werden?
(Erregerspule ist an eine Wechselspannung angelegt, vorne ist ein offener Kondensator, parallel dazu ein geschlossener und parallel dazu eine Spule)
Danke im Voraus:)))
4 Antworten
Durch das äußere Feld (rote Linien) ändert sich die Gesamtkapazität der Schaltung bzw. des Schwingkreises. Das beeinflusst dann die induzierten Spannungen und Ströme, welche gemessen werden können.
Diese Änderung nimmt man als Kriterium um einen Zustand zu bewerten, wie z.B. die Nähe zu etwas, oder die Eigenschaft des abgetasteten Materials usw.
Man "sensed" bzw. detektiert/fühlt also.
https://www.cosmos-indirekt.de/Physik-Schule/Dielektrikum
Dielektrika in KondensatorenDie Kapazität �
eines Kondensators hängt im Wesentlichen vom verwendeten Dielektrikum und dessen relativer Permittivität ��
, der Elektrodenfläche A und dem Abstand �
der Elektroden zueinander ab.
Für einen Plattenkondensator gilt:
�=���0⋅��
Je höher die relative Permittivität ��
ist, desto mehr Energie kann in dem elektrischen Feld zwischen den Platten eines Kondensators gespeichert werden. Die relative Permittivität des ausgewählten Isolierstoffes sagt also aus, um das Wievielfache sich die Kapazität eines Kondensators gegenüber Vakuum (bzw. Luft) als Isolierstoff erhöht.
Eine wichtige Größe eines Dielektrikums bei Kondensatoren und Kabeln ist auch dessen Durchschlagsfestigkeit, das heißt ab welcher Spannung das Dielektrikum seine Isolationseigenschaften verliert und es zu Überschlägen zwischen den Kondensatorbelägen oder den Kabeladern kommt.
Je nach Anwendung spielt auch der dielektrische Verlustfaktor bei Kondensator-Dielektrika eine Rolle. Er führt bei Wechselspannung zur Erwärmung des Kondensators. Die bei manchen Materialien ausgeprägte dielektrische Absorption kann zu einem teilweisen Wiederaufladen eines Kondensators nach einer vollständigen Entladung durch Kurzschließen führen.
Der Schwingkreis besteht "links" aus der Spule und zwei Kondensatoren, der Festkapazität und dem "offenen" Kondensator. Letzterer ändert seinen Wert je nachdem was, wer sich ihm nähert. Dadurch ändert sich Resonanzfrequenz und Dämpfung des Schwingkreises. Dies wirkt sich auf die Energiezufuhr über die Erregerspule aus, sie kann größer oder auch kleiner ausfallen, je nach Abstimmung.
Diese Änderung kann man Erregerseits messen, der dem Oszillator zugeführte Betriebsstrom ändert sich, was man auswerten kann.
Der Schwingkreis entzieht dem Erregerkreis Energie.