Sensor capacitivo de distância variável de pólo

O sensor capacitivo de distância variável é amplamente utilizado na indústria, na pesquisa científica e na vida diária devido à sua alta sensibilidade e capacidade de medir diretamente deslocamentos mínimos. O princípio central de sua aplicação reside na conversão de várias quantidades físicas (como pressão, força, vibração, etc.) em deslocamento entre as placas e, em seguida, detectar a mudança na capacitância.

I. Medição de deslocamento e vibração por minuto

Esta é a aplicação mais direta. O sensor mede diretamente o deslocamento, posição ou amplitude de vibração de um objeto.

Exemplos de aplicação:

• Medição precisa do deslocamento do eixo: Medição do desvio radial ou deslocamento axial de um eixo rotativo.
• Medição de vibração: Usada para medir a amplitude e frequência de vibração de equipamentos como motores, turbinas e máquinas-ferramentas. Sua natureza sem{1}}contato não afeta o movimento do objeto medido.
• Pesquisa de Deformação de Materiais: Medição da deformação mínima de materiais sob tensão em ambientes de laboratório.

II. Medição de pressão e força

A pressão ou força medida é convertida em deslocamento através de um elemento elástico (como um diafragma ou tubo Bourdon).

Princípio de funcionamento:A placa móvel do sensor é um diafragma elástico. Quando a pressão muda, o diafragma se deforma, alterando a distância até a placa fixa, permitindo assim a medição da pressão.

Exemplos de aplicação:

• Sensores/Transmissores de Pressão: Amplamente utilizados em controle de processos, aeroespacial e para medir a pressão do coletor de admissão em motores automotivos.
• Medidores de fluxo de pressão diferencial: Cálculo da taxa de fluxo de fluido medindo a diferença de pressão através de um elemento de restrição.
• Sistemas de Pesagem: Convertendo peso em força, que é então medida pelo sensor capacitivo.

III. Medição de aceleração

Com base na segunda lei de Newton, a aceleração é medida detectando o deslocamento causado pela força inercial.

Princípio de funcionamento:A “placa móvel” do sensor é uma massa de prova suportada por uma viga cantilever. Quando o sensor acelera, a força inercial faz com que a massa se desloque, alterando a capacitância entre ela e as placas fixas. A aceleração é obtida detectando esta mudança de capacitância.

Exemplos de aplicação:

• Acelerômetros MEMS: Esta é uma das aplicações de maior sucesso. Acelerômetros em smartphones, controladores de jogos, drones e sistemas de airbags automotivos usam principalmente estruturas capacitivas diferenciais baseadas na tecnologia MEMS. Eles são pequenos,-de baixo custo e confiáveis.
• Monitoramento de Vibração de Equipamentos Industriais: Utilizado para manutenção preditiva, monitorando a aceleração de vibração de equipamentos de grande porte.

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