Электроемкостный метод

Принцип электроемкостного метода контроля изоляции проводников показан на рисунке:

Области использования емкостных методов весьма разнообразна. Наиболее широко они используются для измерения малых перемещений и величин, легко преобразуемых в перемещение, например давлений, и контроля свойств тел: диэлектрической постоянной и связанных с нею величин, например влажности, уровня и температуры. Емкостные методы позволяют контролировать толщину пластин, оболочек и диэлектрических покрытий на проводнике и даже на диэлектрике при условии, что этот диэлектрик имеет иную диэлектрическую проницаемость, чем материал покрытия. Опыт разработки современной аппаратуры показывает, что емкостные методы успешно применяются для контроля несплошности ряда диэлектриков и слабо проводящих жидкостей, уровня диэлектрических и проводящих сред, а также давления практически в любых средах (диэлектриках, слабопроводящих и проводящих). Однако на практике наибольшее распространение получил контроль диэлектриков. Здесь накоплен богатый опыт по разработке (выбору) конструкций чувствительных элементов и методов преобразования выходных сигналов с учетом электрических свойств контролируемых сред и условий эксплуатации.

Косвенным путем также можно определить и другие физические характеристики материала: плотность, содержание компонентов в гетерогенных системах, в частности, коэффициент армирования композитных материалов, степень полимеризации и старения, механические параметры и пр.

По конструктивному решению чувствительных элементов (конденсаторов) емкостные преобразователи подразделяют на плоскопараллельные, компланарные, коаксиальные, стержневые, с обкладками, выполненными из сеток, и т.д. Несмотря на кажущиеся различия, все конструктивные решения можно свести, в основном, к трем типам: цилиндрическому (состоит из двух тонкостенных коаксиальных металлических цилиндров), к плоскопараллельному и компланарному (накладной конденсатор).

Принцип действия емкостных преобразователей основан на зависимости электрической емкости конденсатора от размеров, взаимного расположения его обкладок и от диэлектрической проницаемости среды между ними.