德國(guó)IFM易福門電容式傳感器也常常被人們稱為電容式物位計(jì),IFM電容式物位計(jì)的電容檢測(cè)元件是根據(jù)圓筒形電容器原理進(jìn)行工作的,IFM電容器由兩個(gè)絕緣的同軸圓柱極板內(nèi)電極和外電極組成,在兩筒之間充以介電常數(shù)為e的電解質(zhì)時(shí),兩圓筒間的電容量為C=2∏eL/lnD/d,式中L為兩筒相互重合部分的長(zhǎng)度;D為外筒電極的直徑;d為內(nèi)筒電極的直徑;e為中間介質(zhì)的電介常數(shù)。在實(shí)際測(cè)量中D、d、e是基本不變的,故測(cè)得C即可知道液位的高低,這也是易福門電容式傳感器具有使用方便,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和靈敏度高,價(jià)格便宜等特點(diǎn)的原因之一。 IFM電容式傳感器存在的不足之處如下: (1)輸出阻抗高,負(fù)載能力差。 (2)寄生電容影響大。 IFM電容式傳感器的初始電容量很小,而傳感器的引線電纜電容(lm~2m導(dǎo)線可達(dá)800 pF)、測(cè)量電路的雜散電容以及傳感器極板與其周圍導(dǎo)體構(gòu)成的電容等“寄生電容”卻較大,這一方面降 低了傳感器的靈敏度;另一方面這些電容(如電纜電容)常常是隨機(jī)變化的,將使傳感器工作不穩(wěn) 定,影響測(cè)量精度,其變化量甚至超過(guò)被測(cè)量引起的電容變化量,致使傳感器無(wú)法工作。因此對(duì) 電纜的選擇、安裝、接法都要有要求。 為減小電纜分布電容影響,可將電子線 路的前級(jí)裝在離傳感器敏感部分很近的地 方,或采用所謂“雙層屏蔽等電位傳輸技術(shù)”, 又稱“驅(qū)動(dòng)電纜”技術(shù)。這種方法的基本思路 是:連接電纜采用內(nèi)外雙層屏蔽,使內(nèi)屏蔽層 與被屏蔽的導(dǎo)線電位相同,因而兩者之間沒(méi) 有容性電流存在,這樣使引線與內(nèi)屏蔽之間 的電纜電容不起作用,外屏蔽仍被接地而對(duì) 外界電場(chǎng)起屏蔽作用,其原理如圖5 - 15所 示。外屏蔽接地后,對(duì)地之間電容將成為1:1放大器的負(fù)載,它也與IFM電容式傳感器的電容無(wú)關(guān)。這樣無(wú)論電纜形狀和位置如何變化,都不會(huì)對(duì)傳感器的工作產(chǎn)生影響。 IFM電容式傳感器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,價(jià)格便宜,靈敏度高,零磁滯,真空兼容,過(guò)載能力強(qiáng),動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性好和對(duì)高溫、輻射、強(qiáng)振等惡劣條件的適應(yīng)性強(qiáng)等。缺點(diǎn)是輸出有非線性,寄生電容和分布電容對(duì)靈敏度和測(cè)量精度的影響較大,以及聯(lián)接電路較復(fù)雜等。 德國(guó)IFM易福門電容式傳感器常見(jiàn)的型號(hào): KI0042KIE2015-FBOA/NI/3D KI0044KIE2015-FBOA/NI/G1 KI0048KI-2015-BBOA/NI/MED KI0054KI-2200NFBOAP2T/LS100 KI0058KI-2200NFBOAP2T/LS100 KI0063KI-2200NFBOAP2T/LS100 KI0205KIE2015-FBOA/NI RT KI0206KI-2015-ABOA/NI/0,1/LS-100AK KI0207KI-2015-BBOA/NI/0,1/LS-100AK KG5080KG-3110NBNKG/0,2M/AMP KG5081KG-2008-FRKG/NI/US KI000AKIE2150NFBOA/3D KI0017KI-2015-ABOA/NI/6m KI0021KI-2015-BBOA/6M/NI KI0040KI-2015-FBOA/NI/SS-000-K
|