182731. lajstromszámú szabadalom • Kapacitív mérőérzékelő
182.731 9 erősitőelem bemenőt ével van összekötvetovábbá a 9 erősitőelem kimenete a 3 árnyékolás egy második 12 furatán keresztül van kivezetve. A kapacitiv mérőérzékelő működését legjobban a 3. ábra szerinti helyettesitő kapcsolással lehet megmagyarázni. Itt a következő kapacitások fordulnak elő: A Cj^ kapacitás a 4 elektród és a 6 csatolócsap között;a C£2 kapacitás a 6 csatolócsap és az 5 elektród között; valamint a Cx mérőkapacitás a 6 csatolócsap és a testpotenciálon levő 2 vezetőképes anyag között. Továbbá a következő parazita Cpi kapacitás van a 6 csatolócsap és az ugyancsak testpotenciálon levő 3 árnyékolás között, valamint a parazita Cp2 kapacitás a 4 és 5 elektródok között, amelyeket konstrukciós kialakítás utján kis értéken kell tartani. További CM, kapacitás van a 3 árnyékolás és a 4 elektród közöttj valamint a 3 árnyékolás és az 5 elektród közötti Cj^ kapacitás, amely egyben a 9 erősitőelemnek ezzel párhuzamosan elhelyezkedő bemenő kapacitását is képviseli. A O^i kapacitás azonban nem hamisítja meg a mérési eredményt, de zavaró befolyása érezhetővé válik az U0 váltakozó tápfeszültség terhelésében. A kapacitást ezért a 3- ábrán csak szaggatott vonallal jelöljtuk. Ha az Uv váltakozó tápfeszültséget az E bemenetre kapcsol juk, úgy a feszültség az 1 kapacitiv merőérzékelő kapacitásain megoszlik. A 10 csatolásmentesitő nyúlvány következtében a parazita Cp2 kapacitás elhanyagolhatóan kicsi lesz. Ennek következtében az U& kimenő feszültségre a mérendő d-, távolság függvényében az alábbi érték adódik: x U =U 1 t 1-~ + hs °U2 • °K2 T7 CK2 + Ck2 P1 + 1 + ------------------------°ki~ Egy további cél, hogy a parazita Cp-, kapacitást különleges konstrukciós kialakítás segítségével kis értéken tartsuk? mert a parazita kapacitás befolyása elnyomja a tulajdonképpeni mérőhatást. A Cx mérő kapacitás értékét at 6 csatolócsap 7 mérőfelületének a 2 vezetőkepes anyagtól való változó távolsága határozza meg. Szabadalmi igénypontok 1. Kapacitiv mérőérzékelő kis távközök mérésére egy mérőfelület és egy vezetőképes anyag felülete között, egy villamosán vezető hüvely és két elektród utján, amely utóbbiakat dielektrikum választja el egymástól, továbbá egy erősitőelem se-' gitségével, azzal jellemezve, hogy az elaő elektród /4/ egy nyílásában és az első elektród /4/ fölött elhelyezett második elektród /5/ egy mélyedésében mérőfelületet /7/ tartalmazó csatolócsap /6/ van elhelyezve, továbbá, hogy a mérőfelület /7/ az árnyékolással /3/ és az elektróddal /4/ le van zárva; a csatolócsap /6/ a dielektrikum /8/ által az elektródoktól /4,5/ el 4
