理论教育 电容探测的基本原理及应用简介

电容探测的基本原理及应用简介

时间:2023-07-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:两个导体上的电荷数Q与电导体之间的电位差U以及它们的电容C存在如下关系图11-1电容器电容C的大小取决于导体的几何尺寸以及导体间的介质材料。由式可知,能够使εr、A或d产生变化的任何对象都会导致电容C的改变;反之,通过测量电容C的变化,可以测量εr、A或d的变化。例如,双电极电容近炸引信的工作原理如图11-2所示。

电容探测的基本原理及应用简介

两个用介质(固体、液体或气体)或真空隔离开的电导体称为电容器(简称电容),如图11-1所示。两个导体上的电荷数Q与电导体之间的电位差U以及它们的电容C存在如下关系

图11-1 电容器

电容C的大小取决于导体的几何尺寸以及导体间的介质材料。例如,两个面积均为A的平行极板与极板间的电介质构成了平板电容器,假设极板间距离为d,介质材料的介电常数为εr,则电容C为

式中,ε0为真空介电常数。

由式(11-2)可知,能够使εr、A或d产生变化的任何对象都会导致电容C的改变;反之,通过测量电容C的变化,可以测量εr、A或d的变化。(www.daowen.com)

电容近炸引信是利用引信的电极之间电容变化工作的引信。当引信接近目标时,引信电极间的电容将发生变化,近炸探测电路将这种变化(变化量或变化率)检测出来作为目标信号加以利用,实现炸点控制。

例如,双电极电容近炸引信的工作原理如图11-2所示。目标可以是地面,也可以是坦克车辆等任何金属或非金属目标。Ⅰ、Ⅱ为两个电极,其中电极Ⅰ可以是战斗部(弹丸),电极Ⅰ和电极Ⅱ相互绝缘。C10、C20分别是两个电极与目标间的互电容,C12为两个电极间的互电容,两个电极间的总电容为

图11-2 双电极电容近炸引信工作原理示意图

当弹丸距目标很远时,可以认为C10、C20均为零,那么两电极间的总电容C=C12。随着弹与目标的不断接近,C10、C20逐渐增加,则ΔC不断变大。因此,随弹目接近ΔC变大,即ΔC和弹目距离相关。如果把增量ΔC或ΔC的增加速率检测出来作为弹目距离信息加以利用,则可实现对目标的定距。

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