用于液体违禁品检测的电容传感器设计
采用平行板电极(见图2(a))和梳妆电极(如图2(b))所示。
平行板电极(见图2(a))的激励电极为E1,接收电极为E2~E5,也可以根据需要增多电极的数目。电极极板数量越多,所测得信息越多,能够充分反映液体液位的液位高度信息,但是对于测量精度提出了较高的要求。梳妆电极只有两个电极,反映的是一个平均信息,它的特点是每个电极接触面大,有效面积增大,所以可以增加测试灵敏度,因为在液体违禁品检测时允许通过倾斜瓶体的方式使液体覆盖整个电极表面,因此梳妆电极也作为选择之一,将通过进一步的实验验证两种电极的检测灵敏度。
这里对梳妆电极做一个修正,如图3所示。相当于在E1和E2之间并联了若干个电容,如果横向单片的E1和E2间电容与图2(a)的E1和E2之间的电容相当的话,相当于电容增大了若干倍,理论上,可以有效的提高探测灵敏度。
而电极极板间距的大小则影响了电场线穿透深度。当极板形状、面积一定,减小极板的间距,会降低电场线穿透深度,但同时也增加了传感器测量信号的强度;反之,增大极板间距,能增加电场线穿透深度,但相应的也会减小传感器测量信号的强度。图4给出了穿透深度与极板间距的直接关系。
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