حسگرهای مجاورت خازنی

حسگرهای مجاورتی خازنی از صورت یا سطح حسگر به عنوان یک صفحه خازن و از سطح شی هدف رسانا یا دی الکتریک به عنوان صفحه دیگر استفاده می کنند. ظرفیت خازن با فاصله بین صفحات خازن در این آرایش معکوس متفاوت است و مقدار مشخصی را می توان برای شروع تشخیص هدف تنظیم کرد.

نمایش تمام سازندگان حسگرهای مجاورت خازنی

عملکرد سنسور

حسگرهای مجاورتی خازنی نزدیکی اجسام رسانا و همچنین اجسام نارسانا را با وضوح بالا اندازه گیری می کنند. مشابه عملکرد یک حسگر مجاورتی القایی ، که در آن یک میدان مغناطیسی ایجاد می‌شود، یک حسگر مجاورت خازنی یک میدان الکترواستاتیکی را در سطح سنسور ایجاد می‌کند. صورت حسگر توسط محافظی با پتانسیل برابر احاطه شده است تا میدان الکتریکی به سمت هدف متمرکز شود. ظرفیت خازن با فاصله شکاف و مستقیماً با محیط دی الکتریک و همچنین سطح هدف متفاوت است. اندازه هدف و محیط دی الکتریک معیارهای طراحی مهمی هستند که باید در نظر گرفته شوند.

ثابت دی الکتریک هوای محیط نسبتاً ثابت است و بر حسگر تأثیر نمی گذارد.

ثابت دی الکتریک با نفوذ آب (رطوبت) یا اجسام جامد (گرد و غبار، خاک یا مواد دیگر) تغییر می کند.

برنامه

حسگرهای مجاورتی خازنی را می توان برای تشخیص طیف وسیعی از مواد پودری، مایع یا جامد تنظیم کرد. همچنین زمانی که دی الکتریک مواد از مانع یا بسته بندی بیشتر باشد، وجود یا عدم وجود مواد در یک مانع یا بسته ممکن است. سنسورهای خازنی همچنین می توانند به عنوان سوئیچ محدود ، برای تشخیص سطح، تشخیص اشیا و برای اهداف شمارش استفاده شوند .

معیارهای انتخاب

هنگام جستجوی حسگرهای مجاورت خازنی ، عملکرد و حساسیت حسگر مهمترین پارامترهایی هستند که باید در نظر گرفته شوند. ملاحظات دیگر عبارتند از عملکرد سوئیچ، نوع بدنه، اتصالات الکتریکی و ویژگی های مختلف.

سنجش عملکرد

• فاصله عملیاتی نامی فاصله بحرانی است که سوئیچینگ در آن انجام می شود. مهم است که سنسوری را انتخاب کنید که در محدوده سنجش مورد نیاز عمل کند. این می تواند توسط الزامات فرآیند و گزینه نصب تعیین شود.

• تکرارپذیری فاصله ای است که حسگر به طور مکرر سوئیچ می کند. معیاری برای دقت است. بسته به کاربرد، دقت می تواند یک معیار طراحی مهم در هنگام انتخاب سنسور باشد.

حساسیت "V/mm" 

فاصله عملیاتی و تکرارپذیری یک خروجی سوئیچ شده به حساسیت دستگاه بستگی دارد. ظرفیت خازنی به یک ولتاژ آنالوگ تبدیل می شود و حساسیت با دیفرانسیل ولتاژ در هر میلی متر مسیر هدف تعیین می شود. خروجی سوئیچ برای تغییر حالت در یک ولتاژ از پیش تعیین شده تنظیم می شود و یک فاصله بحرانی را تعیین می کند.

عملکرد سوئیچ برق

بسته به گزینه های برق موجود، نیازهای برق ممکن است یکی از مشخصات کلیدی هنگام انتخاب سنسور باشد.

• این دستگاه می تواند توسط یک منبع تغذیه AC یا DC تغذیه شود.

تنظیمات بار پارامترهای مهمی هستند که باید در نظر گرفته شوند. سنسورهای مجاورت خازنی ممکن است یک بار AC یا یک بار DC را تغییر دهند. پیکربندی بار DC می تواند NPN یا PNP باشد.

• NPN یک خروجی ترانزیستوری است که ولتاژ مشترک یا منفی را به بار تغییر می دهد. بار متصل بین خروجی سنسور و منبع ولتاژ مثبت.

• PNP یک خروجی ترانزیستوری است که ولتاژ مثبت را به بار تغییر می دهد. بار متصل بین خروجی سنسور و منبع ولتاژ مشترک یا منفی.

پیکربندی سیم ها 2 سیم، 3 سیم NPN، 3 سیم PNP، 4 سیم NPN و 4 سیم PNP است.

مدار 2-سیم DC معمولاً شامل یک پل دیودی به صورت سری با سنسور است که امکان عملکرد به عنوان NPN یا PNP را در مدار DC فراهم می کند.

مقادیر قابل قبول جریان نشتی باید در این نوع مدار ارزیابی شود

انواع سوئیچ ها می توانند به طور معمول باز (NO) یا به طور معمول بسته (NC) باشند.

اگر سوئیچ یک سوئیچ از نوع NAMUR یا یک کلید تخصصی برای تعویض بار مقاومتی باشد، به تقویت کننده خارجی نیاز دارد.

نوع بدن

سنسورهای مجاورت خازنی معمولاً در یک محفظه بشکه ای یا مستطیلی قرار می گیرند. 

• بدنه بشکه ای شکل استوانه ای است. لوله سنسور معمولاً به گونه‌ای رزوه‌شده است که با کمک دو مهره قفلی می‌توان حسگر را در صورت لزوم نزدیک یا دورتر از هدف تنظیم کرد.

• استایل بدنه مستطیلی یا بلوکی یک سنسور مستطیلی یا بلوکی شکل یک تکه است.

اتصالات الکتریکی

اتصالات الکتریکی برای حسگرهای مجاورتی خازنی می تواند کابل ثابت، کانکتور(ها) و پایانه ها باشد.

• یک کابل ثابت بخشی جدایی ناپذیر از سنسور است و اغلب شامل سرنخ های "لخت" است.

• یک سنسور با کانکتور دارای یک کانکتور یکپارچه برای اتصال به یک سیستم موجود است.

• یک سنسور با پایانه ها قابلیت پیچ یا گیره کردن را دارد. 

ویژگی ها

تعدادی ویژگی وجود دارد که ممکن است هنگام انتخاب حسگرهای مجاورتی خازنی در نظر گرفته شود .

• وقتی حسگر مجاورتی در حال استفاده است، به سنسورهای قابل تنظیم میدانی نیاز است. پتانسیومترها معمولاً برای کنترل قدرت میدان الکتریکی یا محدوده تشخیص استفاده می شوند.

• حسگرهای مجاورتی خودآموز را می توان به طور خودکار کالیبره کرد تا سوئیچ را در یک مکان هدف خاص راه اندازی کند.

  منبع

   

• globalspec