Емкостные чувствительные элементы с изменяемой площадью перекрытия электродов

Формула (2.2) емкости плоского ЧЭ показывает линейность за­висимости С от площади Q перекрытия пластин или от длины перекрытия l при постоянной ширине перекрытия а (рис. 2.3,в), т.е. чувствительность такого ЧЭ

= –8,85·10^-3 а/d ² (2.8)

теоретически величина постоянная. Емкостный ЧЭ для угловых пере­мещений обладает такими же свойствами, и его уравнение преобразования имеет вид:

С = 8,85·10^-3 (Q₀+ αq)/d, (2.9)

где Q₀ – начальная площадь перекрытия; α – угол поворота под­вижной пластины; q – изменение площади на единицу угла поворо­та. Применяют емкостные ЧЭ с изменяемой площадью перекрытия и с цилиндрическими электродами (рис. 2.1,г), тогда уравнение пре­образования имеет вид

, (2.10)

где – внутренний диаметр наружного цилиндра; – наружный диаметр внутреннего цилиндра. Емкостные ЧЭ с изменяемой площадью перекрытия делают и с числом пластин п > 2, тогда в формулы для значений С вводят множитель п – 1. По формулам (2.2), (2.9) и (2.10) преобразование l в С представляется линейным. Профили­рованием электродов можно получить нужную нелинейную зависимость С от l.

Емкостные ЧЭ с изменяемой площадью перекрытия электродов применяют для измерений перемещений от 1 мм до нескольких десят­ков миллиметров и даже до десятков метров при классах точности 0,5... 2,5. Одним из электродов может быть электропроводящая жидкость, в которую погружен второй изолированный электрод для измерения ее уровня. Измерение уровня при известных размерах горизонтального сечения резервуара является измерением и объема.