Introduction to Measurement

Capacitive Transducer एक Passive Transducer (निष्क्रिय ट्रांसड्यूसर) है जो किसी भौतिक मात्रा (Physical Quantity) जैसे Displacement, Pressure, Force, Level आदि को Capacitance (धारिता) में परिवर्तन के रूप में मापता है।

यह परिवर्तन Electrostatic Principle (स्थैतिक विद्युत सिद्धांत) पर आधारित होता है।
 

Capacitive Transducer का कार्य निम्नलिखित सूत्र पर आधारित होता है:

C=ε⋅AdC 

• C = Capacitance (धारिता)
   
• ε = Permittivity of dielectric material (डाइलेक्ट्रिक सामग्री की पारगम्यता)
   
• A = Area of overlapping plates (प्लेटों का ओवरलैप क्षेत्रफल)
   
• d = Distance between plates (प्लेटों के बीच की दूरी)
   

➡ जब A, d या ε में परिवर्तन होता है, तो Capacitance बदलता है।
➡ यह Capacitance change इलेक्ट्रॉनिक सर्किट के द्वारा Electrical Signal में बदला जाता है।

• दो Parallel Conductive Plates
   
• Plates के बीच Dielectric Material (जैसे Air या Plastic)
   
• Plates को किसी movable component से जोड़ा जाता है (जैसे Diaphragm या Rod)
   
• Frame या Housing Structure
   

1. Variable Area Type – Plates के क्षेत्रफल A को बदलकर
    
2. Variable Distance Type – Plates के बीच की दूरी d को बदलकर
    
3. Variable Dielectric Type – Plates के बीच डाइलेक्ट्रिक को बदलकर
    

✔️ बहुत उच्च संवेदनशीलता (High Sensitivity)
✔️ कम ऊर्जा की आवश्यकता (Low Power Consumption)
✔️ उच्च रिज़ॉल्यूशन (High Resolution)
✔️ मिनिएचर (Miniature) रूप में भी उपलब्ध
✔️ नॉन-कॉन्टैक्ट माप (Non-contact measurement possible)

❌ वातावरण (Humidity, Temperature) के प्रति संवेदनशील
❌ हाई इम्पीडेंस डिवाइस, इसलिए Signal Conditioning जरूरी
❌ EMI (Electromagnetic Interference) से प्रभावित हो सकता है

✅ Displacement Measurement (स्थान परिवर्तन मापन)
✅ Pressure Sensors (दबाव मापक)
✅ Liquid Level Measurement (तरल स्तर मापन)
✅ Proximity Sensors (निकटता मापक)
✅ Touch Screens
✅ Medical Instruments

• Capacitance vs. Displacement ग्राफ सामान्यतः Non-linear होता है
   
• Linearization Circuitry का उपयोग किया जा सकता है
   
• Output Signal को Voltage या Frequency में बदला जा सकता है