مبدل خازنی

مبدل خازنی به عنوان مبدل ظرفیت متغیر نیز نامیده می شود. هنگامی که یک کمیت فیزیکی مانند دما، فشار، جابجایی، ارتعاش، نیرو و غیره تغییراتی در ظرفیت یا ظرفیت نسبی حسگر ایجاد می‌کند، این حسگرها را حسگر خازنی یا مبدل‌های خازنی متغیر می‌نامند.

اصل کار مبدل خازنی

از آنجایی که می دانیم ظرفیت (C) (اندازه گیری شده بر حسب فاراد، μF، pF) یک خازن صفحه موازی با مساحت موثر صفحه (A) و با فاصله (d) بین هر دو صفحه متناسب است.

دی الکتریک و ثابت دی الکتریک چیست؟

ماده دی الکتریک به ماده ای گفته می شود که رسانایی الکتریکی ضعیفی دارد اما توانایی ذخیره بار الکتریکی (به دلیل قطبش دی الکتریک) را دارد.
و دی الکتریک ثابت (ɛr) یک ماده به عنوان نسبت گذردهی ماده (ɛ) به گذردهی فضای آزاد (ɛ0) تعریف می شود. این نیز به عنوان اجازه نسبی نامیده می شود. اساساً ثابت دی الکتریک قابلیت ذخیره بار الکتریکی توسط ماده را نسبت به قابلیت ذخیره بار توسط فضای آزاد نشان می دهد.

از فرمول، درک می شود که مبدل ظرفیت متغیر را می توان با پارامترهای زیر تغییر داد:

• سطح موثر (A) صفحات این مبدل ها می تواند مقدار ظرفیت خازنی آن را تغییر دهد.
•  فاصله (d) بین صفحات می تواند مقدار ظرفیت مبدل را تغییر دهد.
•  تغییر ثابت دی الکتریک ( ɛ r ) همچنین می تواند ظرفیت این مبدل را تغییر دهد.
  این سه روش در مبدل های ظرفیت متغیر اعمال می شود. پیکربندی های مختلف مبدل های خازنی به شرح زیر است:
•  ظرفیت صفحه موازی با پیکربندی صفحه مستطیلی.
•  پیکربندی مبدل خازن استوانه ای.
•  پیکربندی صفحات موازی نیمه دایره ای
•  تغییر در پیکربندی دی الکتریک بین صفحات موازی.به عنوان نتیجه، اگر متغیر فرآیندی در هر یک از سه پارامتر مبدل خازنی تغییر ایجاد کند، در ظرفیت همان مبدل تغییر خواهد کرد که با تشخیص تغییر ولتاژ در آن یا تغییر در بار ذخیره شده یا جریان می‌تواند توسط مدارهای پل شناسایی و اندازه‌گیری شود. از طریق آن می تواند بر حسب واحد اندازه گیری متغیر فرآیند کالیبره شود.

استفاده از مبدل خازنی

برخی از کاربردهای مفید مبدل های خازنی بر اساس اصول ذکر شده در جدول زیر نشان داده شده است.