Основаны на зависимости емкости конденсатора от изменения величины. Емкость конденсатора характеризуется выражением:
– относительная диэлектрическая проницаемость среды: для воздуха =1;
F – площадь обкладок составляющих конденсатор.
S – толщина диэлектрического зазора в см.
В зависимости от того, на какой параметр воздействует измеряемая величина, емкостный преобразователь может работать с изменением площади, расстоянием между пластинами или диэлектрической проницаемостью.
Емкостные преобразователи с изменяемой площадью.
а) плоский; б) цилиндрический; в) вращающийся.
В плоском емкостном преобразователе изменение емкости определяется формулой:
В цилиндрическом:
Во вращающемся:
- начальная емкость преобразователя;
- угол поворота подвижной пластины относительно неподвижной;
- изменение площади на угол поворота.
Наряду с плоскими конденсаторами для измерения перемещения широко применяются цилиндрические, в которых имеются два концентрических цилиндра, сдвигаемые друг относительно друга. Внутренний цилиндр диаметром 2…4 мм отделен от внешнего изоляционным слоем с большой диэлектрической проницаемостью Е. Во всех случаях наблюдается линейная зависимость между изменением емкости и изменением площади или перемещения.
При измерениях связанных с вращением или поворотом исследуемого узла, используют преобразователи, подобные переменным конденсаторам. Статор 1 этих конденсаторов обычно жестко закрепляется на неподвижной детали, а ротор 2 жестко связывается узлом, угол поворота которого подлежит изменению.