Орчин үеийн үйлдвэрлэл, хүний өдөр тутмын үйл ажиллагааг бүх төрлийн электрон төхөөрөмжгүйгээр төсөөлөхийн аргагүй. Тэд бидэнд бүх зүйлд тусалдаг бөгөөд тэдэнгүйгээр зарим технологийн үйл ажиллагааг гүйцэтгэх боломжгүй юм. Ийм "туслах" гэж багтаамжийн мэдрэгчийг мөн дурдах хэрэгтэй.
Энэ нь параметрийн төрлөөр хийгдсэн хөрвүүлэгчдийн нэр юм. Ийм төхөөрөмжөөр тодорхой эзэлхүүнийг хэмжих нь зарим чухал параметрүүд өөрчлөгдөх үед багтаамжийн хэлбэлзлээс шалтгаалан хийгддэг. Энгийнээр хэлбэл, конденсаторын багтаамжийн өөрчлөлтийг зарим гадны хүчин зүйлийн нөлөөн дор тооцоолно.
Багтаамж мэдрэгч хэрхэн ажилладаг вэ
Энэ бол багтаамжийн мэдрэгч юм. Тэдний ажлын зарчим нь тийм ч төвөгтэй биш боловч үүнийг ойлгохын тулд та ямар нэг зүйлийг мэдэх хэрэгтэй. Эхлээд конденсаторын багтаамжийг тодорхойлох зарчмыг эргэн санацгаая. Энэ үйлдлийг дараах томъёогоор илэрхийлнэ:
С=εεₒS/δ.
Энэ илэрхийлэлийг сургуулийн физикийн хичээлээс олон хүн мэддэг боловч санах ойгоо сэргээж, хувьсагч бүр нь юу гэсэн үг болохыг санахад гэмгүй:
- S нь конденсаторын хавтангийн талбай юм.
- Ε нь конденсатор барихад ашигласан диэлектрик материалын харьцангуй нэвчилт юм.
- εₒ - физикт вакуум нэвтрүүлэх чадварыг ингэж тодорхойлдог заншилтай.
- δ - диэлектрик хавтангийн зузаан эсвэл материалын хэд хэдэн давхаргын хоорондох зай.
Тиймээс дээрх томъёоноос харахад конденсаторын багтаамжийг өөрчлөхөд хялбар байдаг. Ямар нэгэн байдлаар диэлектрик материалын хавтангийн талбай, хавтангийн хоорондох зай, эсвэл үйлдвэрлэлд ашигласан материалын нэвчилт дээр шууд нөлөөлөх нь хангалттай юм. Үүний дагуу тодорхой утгыг сонгох нь зөвхөн дизайнеруудын төхөөрөмжид тохируулсан даалгаврын жагсаалтаас хамаарна.
Тиймээс та өөрийн гараар багтаамжтай мэдрэгч хийж болно, учир нь энэ нь энгийн хавтгай эсвэл цилиндр хэлбэртэй конденсатор бөгөөд түүний хавтангийн нэг нь сансар огторгуйд хяналттай хөдөлгөөнийг байнга мэдэрдэг бөгөөд энэ нь түүнд хүргэдэг. багтаамжийн өөрчлөлтөд. Дээрх томъёо нь зөвхөн ирмэгийн эффектийг үл тоомсорлосон тохиолдолд л үнэн болно гэдгийг санаарай. Энэ талаар бид нийтлэлийнхээ эцсийн хэсэгт дэлгэрэнгүй ярих болно.
Энэ төрлийн электрон төхөөрөмжийг объектын өнцгийн болон шугаман хөдөлгөөнийг хэмжих, хэмжээ, хэрэглэх ажил, чийгшил, идэвхтэй бодисын концентраци болон бусад шинж чанарыг тооцоолоход эрчимтэй ашигладаг гэдгийг та мэдэх ёстой. Асуултын бүтээлч талын хувьд,дурдсан багажийг хавтгай параллель, цилиндр хэлбэрээр, зүү электродтой, диэлектрик материалаар хийсэн жийргэвчтэй, түүнгүйгээр хийдэг.
Иймэрхүү багтаамжтай мэдрэгчүүд ажилладаг. Тэдгээрийн заримын үйл ажиллагааны зарчмыг нарийвчлан мэдэх шаардлагатай. Энэ нийтлэлд бид танд хэрэгтэй байж болох хэд хэдэн томъёог өгөх болно.
Зарим төрлийн мэдрэгчийн ажиллах зарчмыг тайлбарлах томьёо
Диэлектрик хавтангийн талбайн өөрчлөлттэй түвшний мэдрэгчийг дараах тэгшитгэлээр хялбархан тодорхойлж болно:
С=εεₒаХ/δ.
Энэ тохиолдолд "X"-ийн доор ашигласан электродын давхцлын уртыг хэлнэ. Үүний дагуу "a" нь конденсаторын хавтангийн өргөнийг илэрхийлнэ. Ийм төхөөрөмжүүд нь өнцгийн хэмжигдэхүүнийг хамгийн нарийвчлалтай хэмжихэд ашигладаг үйлдвэрлэлийн янз бүрийн салбарт хэрэглээгээ олсон гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Энэ тохиолдолд хөрвүүлэгчийн хүчин чадлыг дараах илэрхийллээр олно:
С=εεₒ(r₂- r₁)/2δ(φₒ-φ).
Мэдрэмжийг үнэн зөв хэмжихийн тулд арай өөр томъёог ашиглах хэрэгтэй:
K=εεₒ(r₂- r₁)/2δ.
Эдгээр тэгшитгэлийн нэг хэсэг болох хувьсагчид юу гэсэн үг болохыг олж мэдье:
- r₁ - конденсаторын хавтангийн дотоод радиус;
- r₂ - ижил хавтангийн гаднах радиус;
- φ – давхцах өнцгийн одоогийн хэмжсэн (одоогийн) утга;
- φₒ - давхцах өнцгийн анхны утга.
Эцэст нь хувьсах агаарын зайтай багтаамжийн тоолуурын ажиллах зарчмыг тодорхойлсон математик илэрхийлэлд дүн шинжилгээ хийцгээе:
C=εεₒS/(δₒ-X).
δₒ нь үндсэн цоорхойг илэрхийлдэг бол X үсэг нь хавтангийн шилжилтийн хэмжээг илэрхийлдэг гэдгийг таахад хэцүү биш юм. Анхаар! Статик үзүүлэлтүүд нь шугаман бус байдаг тул энэ төрлийн түвшний мэдрэгчийг ихэвчлэн 0.1δₒ-ээс хэтрэхгүй маш бага шилжилтийг хэмжихэд ашигладаг. Мэдээжийн хэрэг, эдгээр төхөөрөмжүүд нь нарийн мэргэжлийн инженерчлэлд маш их эрэлт хэрэгцээтэй байгаа бөгөөд жижиг алдаа нь ч ноцтой асуудалд хүргэж болзошгүй юм.
Тэдгээрийг хаана ашиглаж болох вэ?
Тэдгээрийг ашиглах боломжтой талбарууд нь маш олон янз байдаг. Тиймээс бараг бүх салбарт эдгээр төхөөрөмжүүдээр удирддаг үйлдлүүдийг олж болно. Эдгээр нь янз бүрийн савны дүүргэлтийг хянахад хэрэглэгддэг бөгөөд тэдгээрийн агууламж нь шингэн, задгай эсвэл хий (хийн мэдрэгч) байж болно.
Аж үйлдвэр болон хүний энгийн үйлдвэрлэлийн үйл ажиллагаанд тэдгээрийн тархалт өндөр байх тусам ийм төхөөрөмжүүдийн дизайн илүү найдвартай, хялбар байдаг. Эдгээр шинж чанарууд нь нийлээд маш сайн тул тэдгээрийг газрын тос тээвэрлэх хөлөг онгоцны агуулахын гайхалтай түрэмгий нөхцөлд ч ашиглах боломжтой.
Үүнээс гадна багтаамж мэдрэгчийг конвейерийн шугам эсвэл машин дээр хязгаарлагч болгон ашиглаж болно.үйлдвэрлэлийн цех. Энэ нь янз бүрийн механизмуудыг хамгийн зөв байрлуулахад шаардлагатай.
Ойролцоох мэдрэгч
Гэхдээ одоогоор яг ижил зарчмаар хийгдсэн ойрын мэдрэгч онцгой эрэлт хэрэгцээтэй байгаа. Тэдний хэрэглээний хүрээ бүр ч өргөн байна. Энэ нь төхөөрөмжүүдийн пенни зардал, бараг бүх төрлийн үйлдвэрт ажиллах чадвартай холбоотой юм. Гэсэн хэдий ч ийм төрлийн төхөөрөмж хамгийн эрэлттэй байдаг ердийн салбарууд байдаг:
- Тунгалаг хуванцар эсвэл шилэн савыг шингэнээр дүүргэхийг хянах.
- Ижил төстэй үүргийг тэд хүнсний бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхэд (хүүхдийн гэх мэт) гүйцэтгэдэг бөгөөд бэлэн бүтээгдэхүүнийг ил тод материалаар хийсэн саванд савладаг. Түлшний багтаамж мэдрэгч зэрэг багажийн ажиллагаа нь ижил зарчим дээр суурилдаг.
- Ороомгийн утас тасрах боломжтой аюултай газруудыг хянах.
- Туузан дамжуулагч гэмтэж болзошгүй ижил төстэй газруудад хяналт тавих.
- Үйлдвэрлэсэн бүтээгдэхүүний төрлийг хэсэгчлэн хянах (лааз, шил, савлагаа тоолох).
Эдгээр электрон төхөөрөмжүүд нь нарийн инженерчлэл, эрчим хүч болон бусад олон салбарт мэдрэгчүүдийн хамгийн түгээмэл төрөл байдаг нь гайхах зүйл биш юм.
Инклинометр
Сүүлийн жилүүдэд харьцангуй түгээмэл болсон багажууд нь цахилгаан гаралтын дохио өгдөг жижиг хэмжээтэй багтаамжтай налуу хэмжигчүүд бөгөөд тэдгээрийн хэмжээ нь ашигласан мэдрэгчийн налуу өнцөгтэй шууд пропорциональ байна.
Хамгийн ихЭдгээр төхөөрөмжийг ашиглах нийтлэг үндсэн чиглэлүүд: платформ тэгшлэх систем, янз бүрийн төрлийн тулгуур дам нурууны хазайлт, техникийн хэв гажилтыг тодорхойлох, түүнчлэн автомашины болон төмөр замын налууг барилгын үе шатанд ч гэсэн хамгийн нарийвчлалтай хянах.
Үүнээс гадна ийм төхөөрөмжүүдийн тусламжтайгаар хүнд даацын машин болон бусад тээврийн хэрэгсэл, лифт, үйлдвэрийн экскаваторын өнхрөлтийг тодорхойлохоос гадна хөдөө аж ахуй, үйлдвэрлэлийн хэт том машинтай харьцуулахад өнцгийн шилжилтийн зэргийг олж тогтоодог. хэмжээ.
Түлшний түвшний багтаамж мэдрэгч нь газрын тосны салбарт маш чухал юм. Тэдгээрийг нэг аялалд хэдэн арван, хэдэн зуун мянган тонн боловсруулсан нефтийн бүтээгдэхүүн тээвэрлэдэг супертанкерт ч ашигладаг. Эдгээр төхөөрөмжүүд нь үйлдвэрлэлийн өрөөнд (ижил хий мэдрэгч) маш их хэмжээний конденсат үүсэх, тоосжилт ихтэй нөхцөлд ч маш үр дүнтэй байдаг.
Тэд мөн үнэмлэхүй ба харьцангуй даралтын түвшний хэмжээ, диэлектрик материалын зузааныг хэмжихэд ашигладаг бөгөөд энэ нь үнэхээр хүчирхэг конденсатор ашигладаг бараг бүх салбарт маш чухал юм.
Багтаамж мэдрэгчийн гол давуу талууд
Бага зэрэг өөр зарчмаар хийгдсэн ижил төстэй төхөөрөмжтэй харьцуулахад багтаамж мэдрэгч нь маш олон давуу талтай гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Эдгээр KPI-ийн гол давуу талуудыг жагсаацгаая:
- Үйлдвэрлэлд тэдтуйлын энгийн. Үүнээс гадна тэдгээрийн үйлдвэрлэлд хамгийн энгийн бөгөөд хямд материалыг ашиглаж болно. Газрын тосны үйлдвэрлэлийн чухал байгууламжид ашигладаг багтаамжтай түлшний түвшний мэдрэгч хүртэл маш даруухан хэмжээтэй бөгөөд цахилгаан эрчим хүчний зарцуулалтын хамгийн бага түвшинд байдаг. Эдгээр бүх шинж чанаруудын хувьд тэд маш сайн мэдрэмжээр ялгагддаг бөгөөд энэ нь ихэвчлэн илүү үнэтэй төхөөрөмжүүдийн хувьд боломжгүй байдаг.
- Зарчмын хувьд та өөрийн гараар багтаамжийн мэдрэгч хийж болох бөгөөд үүнд найдвартай, өндөр чанартай үйлдвэрийн конденсаторыг үндэс болгон ашиглаж болно.
- Тэд контактгүй (нэг гүйдлийн коллекторыг маш ховор ашигладаг) нь өрөөнд тоосжилт ихтэй, чийгшил ихтэй нөхцөлд ажиллахад нэн тустай.
- Үйлчилгээний хугацаа нь маш урт, төхөөрөмж нь бага зардлаа дахин дахин "барьж" чаддаг. Үүний дагуу багтаамжтай мэдрэгч (үнэ нь 1200-1700 рублийн хооронд хэлбэлздэг) нь маш ашигтай худалдан авалт юм.
- Хэрэгслийн хөдөлгөөнт хэсгийг хөдөлгөхөд гайхалтай бага хүчин чармайлт шаардагдана.
- Төхөөрөмжийг зөвхөн үйлдвэрлэлийн үйл ажиллагаанд ашигладаг бараг бүх төрлийн тоног төхөөрөмжтэй хослуулахад тун хялбар.
Сөрөг оноо
Харамсалтай нь багтаамжийн мэдрэгч бүр тодорхой сул талуудтай бөгөөд энэ нь нэг талаараа энэ төрлийн төхөөрөмжийг хаа сайгүй ашиглахад хүндрэл учруулдаг. Тэдгээрийг илүү дэлгэрэнгүй жагсаацгаая:
- Хувиргах (өөрөөр хэлбэл дамжуулах) харьцаа нь харьцангуй юмбага.
- Жижиг хэмжээтэй, дизайны энгийн байдал нь хамгаалалтын төхөөрөмжийн чанарт нэлээд өндөр шаардлага тавьдаг.
- Сайн багтаамжийн түвшний мэдрэгч (болон бусад ижил төстэй хэмжих төхөөрөмж) нь 50 Гц-ийн стандарт утгаас хамаагүй өндөр давтамжтай л үр дүнтэй ажиллах боломжтой.
Чухал тэмдэглэл
Гэхдээ энэ бүхэн муу биш. Олон үйлдвэрлэгчид дизайны хамгийн бага өөрчлөлтөөр мэдрэгчийн хамгаалалтыг маш сайн гүйцэтгэдэг. Ашиглалтын давтамжийн хувьд практикт тэдгээр нь салбарт өргөн хэрэглэгддэг 400 Гц давтамжтайгаар маш сайн үр дүнг харуулдаг.
Зөвхөн захын эффектийг үл тоомсорлож байвал үндсэн томъёоны зөв байдлын талаар бид аль хэдийн ярьсан. Гэхдээ үүнтэй зэрэгцэн диэлектрик хавтангийн хоорондох зайг өөрийн хэмжээстэй харьцуулах боломжтой бол энэ нь үнэхээр сөрөг нөлөө үзүүлж чадна гэдгийг мэдэх нь ашигтай юм. Нэмж дурдахад хамгаалалтын цагираг ашиглан сөрөг нөлөөг ихээхэн хэмжээгээр бууруулж болно. Энэ тохиолдолд нөлөөний нөлөөллийн хил хязгаарыг хэрэглэсэн давхаргын хязгаараас хэтрүүлж болно.
Дахин хэлэхэд ижил даралт мэдрэгчүүд нь гайхалтай энгийн байдгаараа гайхамшигтай бөгөөд энэ нь гайхалтай тогтвортой, удаан эдэлгээтэй, хямд загвар гаргах боломжийг олгодог. Хэрэв та ашигласан диэлектрикийн зөв геометрийн хэмжээсийг сонговол ийм конденсаторыг үйлдвэрлэхэд ашигласан материалын талаар нэг их санаа зовох хэрэггүй болно.
Тиймээс, мэдрэгчийн орон сууцыг үйлдвэрлэхэд тохирох металлын зэрэглэлийг сонгосноор төхөөрөмжийн багтаамж өөрчлөгдөх, уншилт хангалтгүй болоход хүргэдэг температурын хүчтэй хэлбэлзлийг бараг үл тоомсорлож болно. Мэдээжийн хэрэг, энэ нь даралт мэдрэгч болон бусад ижил төстэй үзүүлэлтүүдийг хүрээлэн буй орчны түрэмгий хүчин зүйлээс аль болох болгоомжтой тусгаарлах хэрэгцээг огт арилгахгүй. Хэдийгээр энгийн боловч өндөр чийгшил, цацрагийн өндөр түвшин нь төхөөрөмжийн найдвартай байдалд маш сөрөг нөлөө үзүүлдэг.
Мэдрэгчийн ангилал
Үйлдвэрлэлд ашигладаг тэдгээрийн үйлдвэрлэлийн аргууд нь үйлдвэрлэсэн бүх төрлийн мэдрэгчийг нэг хүчин чадалтай, давхар багтаамжтай гэсэн хоёр том бүлэгт хуваах боломжийг олгодог. Сүүлчийн төрөл нь дифференциал ба хагас дифференциал гэж хуваагддаг. Тэдгээрийг илүү дэлгэрэнгүй харцгаая.
Нэг хүчин чадалтай төхөөрөмж. Энэ тохиолдолд багтаамжийн мэдрэгчийн хэлхээ нь маш энгийн, учир нь тэдгээрийн гол хэсэг нь хамгийн түгээмэл хувьсах конденсатор юм. Харамсалтай нь чийгшил, температур бага зэрэг нэмэгдсэн ч уншилтын нарийвчлалд мэдэгдэхүйц нөлөө үзүүлдэг. Үүнээс болж мэдрэгчийн янз бүрийн доголдол ихэвчлэн гардаг. Ийм алдааны хэмжээг тэгшитгэхийн тулд ялгавартай бүтцийг ашиглах шаардлагатай.
Хос багтаамжтай мэдрэгч. Уг нь тэр бол ийм ялгавартай бүтэц. Ихэнхдээ та энэ схемийн дагуу хийгдсэн багтаамжийн түвшний мэдрэгчийг олж болно. Эдгээр төхөөрөмжүүд нь өмнөх загварын гол дутагдалтай талуудаас ангид боловч өөрийн гэсэн сул талуудтай байдаг.талууд. Тэдний хамгийн чухал дутагдал нь төхөөрөмж болон гадаргуу хооронд хоёр, гурван хамгаалалтын утас ашиглах шаардлагатай байдаг, учир нь энэ нь шимэгчийн багтаамжийг дарах цорын ганц арга зам юм.
Гэсэн хэдий ч энэ тохиолдолд маш нарийн төвөгтэй багтаамжийн мэдрэгчийн хэлхээг үл тоомсорлоход хялбар байдаг, учир нь та хариуд нь маш нарийвчлалтай, мэдрэмтгий төхөөрөмж авах болно.
Мэдрэмжийн тусгай загвар
Ихэнх тохиолдолд (дизайны үүднээс) ийм төхөөрөмжийг бий болгох нь нэлээд асуудалтай байдаг. Энэ нь хувьсах багтаамжтай мэдрэгч үүсгэх шаардлагатай үед ялангуяа үнэн юм. Гэсэн хэдий ч практикээс харахад үйлдвэрлэлд ашигласан материалын үнэн зөв тохируулга, өндөр гүйцэтгэлээр олон асуудал бараг бүрэн шийдэгддэг. Хос багтаамжтай мэдрэгч үйлдвэрлэгчид ийм бэрхшээлтэй тулгардаг.
Ерөнхийдөө энэ төрлийн хэмжих хэрэгслийн онцлог нь тэдгээрийг яг физик илэрхийлэл, утгатай хоёр физик хэмжигдэхүүн (багтаамж) -ын хэмжээсгүй харьцаагаар дүрсэлж чаддагт оршдог. Тиймээс тэдгээрийг "хандлага мэдрэгч" гэж нэрлэж болно. Эдгээр төхөөрөмжүүдийн давуу тал нь (маш том давуу тал юм!) Тэдний загварт ямар ч жишиг хэмжүүр байхгүй байж болох бөгөөд энэ нь үнэхээр онцгой нөхцөл байдал, нөхцөлд найдвартай байдлыг ихээхэн нэмэгдүүлдэг.
Шугаман шилжилт мэдрэгчийн шинж чанар
Цахилгаан бус бүх хэмжигдэхүүнихэвчлэн үйлдвэрлэлийн нөхцөлд хяналт тавих шаардлагатай байдаг, маш олон янз, олон талт байдаг. Хатуу хяналтанд хамрагдах арга хэмжээний нэлээд хэсэг нь орон зайд янз бүрийн төрлийн гадаргуугийн өнцгийн болон шугаман шилжилт юм. Хэрэв та ажлын завсарт туйлын жигд цахилгаан оронтой конденсатор ашигладаг бол дараах хоёр төрлийн электрон мэдрэгчийг хийх нь тийм ч хэцүү биш юм:
- Электродын аль хэсэг нь хувьсах вэ.
- Эдгээр электродуудын хооронд хувьсах зайтай байдаг.
Нэгдүгээр төрөл нь үнэхээр том хөдөлгөөнийг засахад хамгийн тохиромжтой гэдгийг ойлгоход хялбар байдаг бол хоёр дахь хэлбэрийг ашиглах үед та орон зайд биеийн ийм хөдөлгөөнийг анзаарч болно, хэмжээ нь хэдхэн микрон юм. !
Өнцгийн шилжилтийг тодорхойлох мэдрэгч
Ер нь дизайн, зориулалтын хувьд бидний саяын авч үзсэн төрөлтэй бараг л адилхан. Үүнтэй ижил төстэй байдал нь электродын хувьсах талбай бүхий мэдрэгчийг том хэмжилтэд, электродуудын хооронд хувьсах зайтай - жижиг хэмжээтэй хэмжихэд ашиглах ёстойгоос харагдаж байна. Дүрмээр бол ийм төхөөрөмжүүд нь конденсаторын хавтангийн талбайг өөрчлөх боломжтой олон хэсэгтэй байдаг.
Үүнд хүрэхийн тулд эхний электродыг хөдлөх босоо аманд бэхэлсэн бөгөөд эргэлтийн явцад хоёр дахьтэй харьцуулахад байрлалаа өөрчилдөг бөгөөд энэ нь диэлектрик хавтангийн давхцлын талбайн өөрчлөлтийг хангадаг. конденсатор. Мэдээжийн хэрэг, энэ тохиолдолд багтаамжийн өөрчлөлт тогтмол байна.
Дүгнэлт
Тиймээс бид энэ түвшний төхөөрөмжүүдийн үндсэн шинж чанарыг судалж, тэдгээрийн хэрэглээний талбар, дизайны онцлог, үйл ажиллагааны зарчим, техникийн шийдлүүдийн талаар олж мэдсэн. Нийтлэлээс та ойлгож байгаагаар багтаамжтай мэдрэгчүүдийн тархалт, маш өндөр алдартай нь ийм төхөөрөмжүүдийн маш сонирхолтой үнэ, хүрээлэн буй орчны хүнд нөхцөлд ч урт хугацааны үйлчилгээнд суурилдаг.
Бүтээлч үүднээс авч үзвэл эдгээр бүх тоолуур нь ердийн конденсаторууд бөгөөд тэдгээрийг ашиглах ер бусын арга замаар тодорхойлогддог тул боломжтой юм. Гэсэн хэдий ч та ерөнхийд нь багаж хэрэгслийн ажиллах зарчмуудыг тусгасан математикийн томьёог дахин хараад өөрөө олж мэдэх боломжтой.
