Sensores capacitivos y sus diferentes aplicaciones Sensores y acondicionamiento de señales
Enviado por Antonio • 7 de Agosto de 2018 • 1.457 Palabras (6 Páginas) • 344 Visitas
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La variación de la contante dieléctrica s eaplican , por ejemplo, en la medida de humedad empleando oxido de aluminio o poliimida como dieléctrico .
La imagen 3 d y e muestra un inclinometro direccional basado en la variación respectiva de la capacidad entre dos pares de placas curvas que constituyen la cara interna de una cúpula , la cara externa de la cúpula es de aluminio y actúa de masa eléctrica . entre las dos caras hay un liquido de constante dieléctrica alta que no llena todo el espacio sino que deja una burbuja de aire . Cuando el sensor esta en posición horizontal , la burbuja esta centrada , pero cuando se inclina en una dirección se desplaza , modificando la capacitancia de cada uno de los dos condensadores , definido en direcciones ortogonales .
[pic 9]
Imagen 3.Ejemplo de sensores capacitivos
Otra de las aplicaciones muy frecuentes ,es la medida de nivel de líquidos conductores y no conductores .
En la imagen 4 a se presenta un sensor basado en una variación de área aplacable en caso de un liquido conductor , en el caso de la imagen 4 b esta basado en una variación de distancia , y es aplacable cuando la conductividad del liquido es muy alta como e mercurio o el agua , de modo que su superficie puede actuar como electrodo. En el caso de la imagen 4c este se basa en una variación de dieléctrico , si los dos cilindros conductores se consideran coaxiales ,la capacitancia total será
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la relación entre C y es lineal [pic 11]
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Imagen 4.Configuraciones de sensores capacitivos para la medida de nivel de líquidos conductores y no conductores.
Un condensador diferencial consiste en dos condensadores variables dispuestos físicamente de tal modo que experimentan el mismo cambio pero en sentidos opuestos .
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Imagen 5.Condensador diferencial basado en la variación de distancia entre placas .
Los sensores capacitivos diferenciales se emplean para medir desplazamientos entre y 10 mm , con valores de capacidad del orden de 1 a 100 pF . Un microacelerometro de silicio basado en un condensador diferencial (Motorola), consiste en tres placas planas paralelas de polisilicio con superficie micro mecanizada y separadas por aires . la placa superior y la inferior son fijas , mientras que la central pende de dos brazos en valadizo y constituye a una mas inercial que es sensible a la aceleración en dirección perpendicular a las placas .[pic 14]
En la imagen 6 c se presenta un sensor capacitivo angular diferencial lineal (LRDC).
Que consiste en dos placas circulares iguales paralelas , cada una decidida por un espacio aislante en dos mitades a lo largo de un diámetro . uno de los dos pares de placas semicirculares resultantes pueden girar respecto al otro , el área de cada condensador es proporcional al desplazamiento angular medido respecto a la posición de desplazamiento cero que corresponde al caso en el que los dos espacios aislante son perpendiculares entre si .en la imagen 6d muestra otro condensador diferencial en este caso con dos placas fijas y una placa móvil (rotor). Se definen así dos condensadores donde el desplazamiento del rotor aumenta la capacidad de uno y disminuye en igual cuantía la del otro, permaneciendo constante la suma de capacidades.
[pic 15]
Imagen 6.Condensador diferencial basado en la diferencia efectiva entre placas.
Referencias
- W.Chr.Heerens.Application of capacitance techniques in sesnore design .J.Phys.E.:Sci.Instrum.vol 19,1990.
- R.V.Jonesy J.C.S Richards . The designsand some applications pf sensitive capacitance micrometers .J.Phys.E.:Sci.Instrum.vol 19,1997.
- H.Shimizu,H.Matsumoto,M. Asaura y K.Watanabe.A digital hygrometer .IEEE Trans.Ins-trum. Meas , vol .37.1988
- Pallas,R.Sensores y Acondicionamiento de Señal. Mexico : Alfaomega Grupo Editor .2001
- Floy,T.L,Salas , R.N. Dispositivos electrónicos .2012
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