德国IFM易福门电容式传感器也常常被人们称为电容式物位计,IFM电容式物位计的电容检测元件是根据圆筒形电容器原理进行工作的,IFM电容器由两个绝缘的同轴圆柱极板内电极和外电极组成,在两筒之间充以介电常数为e的电解质时,两圆筒间的电容量为C=2∏eL/lnD/d,式中L为两筒相互重合部分的长度;D为外筒电极的直径;d为内筒电极的直径;e为中间介质的电介常数。在实际测量中D、d、e是基本不变的,故测得C即可知道液位的高低,这也是易福门电容式传感器具有使用方便,结构简单和灵敏度高,价格便宜等特点的原因之一。 IFM电容式传感器存在的不足之处如下: (1)输出阻抗高,负载能力差。 (2)寄生电容影响大。 IFM电容式传感器的初始电容量很小,而传感器的引线电缆电容(lm~2m导线可达800 pF)、测量电路的杂散电容以及传感器极板与其周围导体构成的电容等“寄生电容”却较大,这一方面降 低了传感器的灵敏度;另一方面这些电容(如电缆电容)常常是随机变化的,将使传感器工作不稳 定,影响测量精度,其变化量甚至超过被测量引起的电容变化量,致使传感器无法工作。因此对 电缆的选择、安装、接法都要有要求。 为减小电缆分布电容影响,可将电子线 路的前级装在离传感器敏感部分很近的地 方,或采用所谓“双层屏蔽等电位传输技术”, 又称“驱动电缆”技术。这种方法的基本思路 是:连接电缆采用内外双层屏蔽,使内屏蔽层 与被屏蔽的导线电位相同,因而两者之间没 有容性电流存在,这样使引线与内屏蔽之间 的电缆电容不起作用,外屏蔽仍被接地而对 外界电场起屏蔽作用,其原理如图5 - 15所 示。外屏蔽接地后,对地之间电容将成为1:1放大器的负载,它也与IFM电容式传感器的电容无关。这样无论电缆形状和位置如何变化,都不会对传感器的工作产生影响。 IFM电容式传感器的优点是结构简单,价格便宜,灵敏度高,零磁滞,真空兼容,过载能力强,动态响应特性好和对高温、辐射、强振等恶劣条件的适应性强等。缺点是输出有非线性,寄生电容和分布电容对灵敏度和测量精度的影响较大,以及联接电路较复杂等。 德国IFM易福门电容式传感器常见的型号: 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
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