﻿25. Емкостные преобразователи
К емкостным относятся измерительные преобразователи, у которых электрическая емкость и диэлектрические потери в ней изменяются под действием входной величины.
Известно, например, что емкость C плоскопараллельного конденсатора с площадью 
обкладок S и расстоянием между ними δ определяется выражением:
                                                    C = εS\δ  ,                                                              ( 7.35 )
где ε – диэлектрическая проницаемость среды между обкладками.
Изменяя путем воздействия входной неэлектрической величины δ, S или ε, можно изменять электрические параметры емкостного преобразователя. Преобразуемая величина может быть связана с линейным или угловым перемещением изучаемого объекта, давлением, усилием, деформацией; она может отражать состав или различные физико-химические свойства веществ.  
Из формулы (7.35) следует, что емкостные преобразователи, у которых входная величина связана с δ, имеют нелинейную передаточную характеристику. Для повышения точности преобразования и расширения диапазона измерения обычно применяют дифференциальные емкостные преобразователи, состоящие из двух половин (аналогично дифференциальным индуктивным преобразователям). При изменении δ под воздействием входной величины емкость С1 одной половины преобразователя увеличивается, а емкость С2 другой половины соответственно уменьшается. При включении дифференциального преобразователя в соседние плечи мостовой схемы его характеристикой является зависимость С1 – С2 = f (X). Подобные преобразователи, обычно использующиеся для измерения малых (0,2 ÷ 0,4 мм) перемещений, отличаются высокой чувствительностью (до 500 В/мм) и точностью преобразования.
Преимуществом преобразователей с переменной площадью пластин, применяющихся для измерения больших линейных (более 1 см) и угловых (до 270 о) перемещений, является возможность получения любой функциональной зависимости между изменением емкости и входной величиной. Это достигается подбором соответствующей формы пластин.
Зависимость емкости и диэлектрических потерь преобразователя от диэлектрической проницаемости ε среды между его обкладками позволяет применять емкостные преобразователи для анализа состава различных сред, в частности, для разделения горных пород по характеру их насыщения при проведении геолого-разведочных работ. Такое разделение основано на существенной разнице в значениях ε для нефти (2,5 отн. ед.) и воды (80 отн. ед.). Широкое применение емкостные преобразователи нашли при оценке влажности различных сред.
Для емкостных преобразователей характерны высокая чувствительность, хорошая стабильность и очень малая инерционность; однако они обладают небольшой выходной мощностью. 

