Wat ass e capacitive Sensor?

Wéi e puer aner Sensoren (zum Beispill induktiv Sensoren) funktionnéiere kapazitiv Sensoren ouni kierperleche Kontakt mam Objet deen ënnersicht gëtt. An anere Wierder, dës Aarte vu Sensore sinn net-kontakt Geräter. Mat hirer Hëllef kënne souwuel elektresch leitend wéi och net-féierend Materialien detektéiert ginn. Wéinst dëser Eegeschaft kënne kapazitiv Sensoren op Plazen benotzt ginn, wou zum Beispill induktiv Sensoren net uwennbar sinn.

Wat ass e capacitive Sensor, seng Struktur an de Betribsmodus

Dës Aart vu Sensor ass net ganz komplex wéi en Apparat a besteet normalerweis aus:

Wunnengen

De Kierper mécht et méiglech all Elementer an ee Ganzt ze sammelen. Zousätzlech bitt en zouverléissege Schutz vun den Elementer aus externe Faktoren déi hir Effektivitéit beaflossen. De Kierper vun engem capacitive Sensor ass normalerweis aus Messing oder Polyamid.

Connector

Et ass e speziellen Harz, deen d'Sensorelementer vu Fiichtegkeet oder aner schiedlech Substanze schützt.

Ausléiser

Den Ausléiser generéiert déi erfuerderlech Schaltsignalkraaft an de Betrag vun der Hysterese (dëst ass den Ënnerscheed an der Distanz virum Schaltung).

LEDen

LEDs bidden e schnelle Setup a weisen d'Schalterpositioun un.

Verstäerker

Verstäerkt den Ausgangssignal op de gewënschte Wäert.

Demodulator

Den Demodulator ännert d'Héichfrequenz Schwéngungen bis d'Spannung ännert.

Generator

Et kreéiert en elektrescht Feld dat op den Objet handelt.

Elektroden

D'Aarbechtsoberfläche vun engem kapazitiven Sensor ass normalerweis zwou Elektroden déi als Kondensatorplacke funktionnéieren déi mat dem Feedbackcircuit vum Generator verbonne sinn. Et ass amgaang konfiguréiert fir seng Kraaft z'änneren wann et dem kontrolléierten Objet kënnt.

Als Resultat vun dëse Vibratiounen, wéi de Sensor engem Objet ukënnt, generéiert de Generator eng ëmmer méi Amplitude, déi veraarbecht gëtt an en Ausgangssignal produzéiert.

Kapazitiv Sensore ginn duerch elektresch leitend Objeten an Dielektrik ugedriwwen. Wéi e leitend Objet zougeet, gëtt d'Sensatiounsofstand vill méi grouss wéi wann d'Testobjekter dielektrik sinn (d'Reaktiounsofstand hänkt vun der dielektrescher Konstant of).

Benotzt
D'Benotzung vu Sensoren vun dësem Typ ass extrem vill a variéiert. Si gi wäit an industrielle Prozesssteuerungssystemer a bal all Industrien benotzt.

Si ginn an Autosparkingssensore benotzt a fir d'Füllung vu Panzer mat flëssege, bulk a gasege Substanzen ze kontrolléieren, fir Schalteren op automatesch Linnen, fir Maschinnzentren, Maschinnen, Fërderer, Alarmsystemer an anerer.

Aarte vu capacitive Sensoren an hiren Uwendungen

Proximitéitssensoren

Momentan ass ee vun de meescht benotzte kapazitive Sensoren Proximitéitssensoren, déi, ausser extrem zouverléisseg, eng ganz breet Palette u Virdeeler hunn.

Sensore vun dësem Typ ginn a bal alle Beräicher benotzt well se ganz raisonnabel deier sinn. Si gi benotzt fir d'Füllniveau vu verschiddene Container ze kontrolléieren, Kontrollspannung ze signaliséieren am Fall vu Probleemer op Produktiounslinnen, an anerer.

Kapazitiv Encoder fir eckeg a linear Bewegungen

Sensore vun dësem Typ ginn an Industrien benotzt wéi Maschinnebau, Energie, Transport, Bau an anerer.

Inclinometer

Kapazitiv Inklinometere ginn op Uelegplattformen an Nivellatiounssystemer benotzt, fir d'Verformung vun Ënnerstëtzer ze bestëmmen, fir den Hang vun de Stroossen an Eisebunnen ze kontrolléieren während hirem Bau, fir d'Qualitéit vun Autoen, Schëffer, Lifter, Liftausrüstung, landwirtschaftlech Maschinnen ze bestëmmen fir de Wénkeldeplacement vu rotéierenden Objeten ze bestëmmen, sou als Schacht, Getrieber a Mechanismen, stationär a beweegbar.

Kapazitiv Niveau Sensoren

Sensore vun dësem Typ gi bei Iwwerwaachungssystemer, Reguléierung a Kontroll vu Prozesser an der Liewensmëttel-, pharmazeutescher, chemescher a Pëtrolindustrie benotzt.

Si sinn extrem effektiv am Ëmgang mat Flëssegkeeten, Massematerialien, leitend an net-féierend viskos Substanzen, an an haarden Aarbechtsëmfeld an Zëmmeren oder Plazen, wou Stëbs oder Kondensatioun accumuléiert.

Kapazitiv Sensore gi wäit an Industrien benotzt wou genau Miessung vum Gesamtdrock, Dicke vun dielektresche Materialien, Fiichtegkeet, linear a Wénkeldeformatiounen, an anerer erfuerderlech sinn.

Klassifikatioun vu capacitive Sensoren no der Method vun hirer Ëmsetzung

All Typ vu kapazitiven Sensoren kënnen an zwou Gruppen opgedeelt ginn: Sensoren mat engem an zwee Panzer. Déi lescht gi weider an Differential a Semi-Differential gedeelt.

Single-capacitance Sensoren hunn en einfachen Design a si verännerbar Kondensater. Dës Aart vu Sensor huet e puer Nodeeler, déi bedeitend Ëmweltinfluenzen wéi Fiichtegkeet an Temperatur enthalen.

Den Nodeel vu Sensoren mat engem Differentialdesign ass datt se sech vu Sensore mat enger eenzeger Kapazitanz ënnerscheeden, an Differentialer hunn op d'mannst dräi Verbindungsleitungen tëscht dem Sensor an dem Miessapparat fir déi negativ Auswierkunge vu Fiichtegkeet an Temperatur ze neutraliséieren.

Wéi och ëmmer, wéinst dësem klengen Nodeel, erhéijen Differentialsensoren hir Richtegkeet a Stabilitéit wesentlech an erweideren doduerch hiren Uwendungsfeld.

Virdeeler vu kapazitive Sensoren
Am Verglach mat kompetitiven opteschen, induktiven a piezoelektresche Sensoren hu kapazitiv Sensoren vill Virdeeler, dorënner:

• Liichtegkeet vun der Produktioun - bëlleg Materialien ginn fir d'Fabrikatioun vu capacitive Sensoren benotzt, wat den Endpräis vum Produkt beaflosst;
• kleng Gréisst a Gewiicht;
• nidderegen Energieverbrauch;
• héije Grad Empfindlechkeet;
• Net-Kontakt (si mussen net beim Objet vum Studium sinn;
• laang Liewensdauer;

Einfach Adaptatioun vum Sensor Design fir verschidden Aufgaben a Moossen.

Defiziter
E puer vun de gréissten Nodeeler vu kapazitive Sensoren sinn:

• relativ nidderegen Ëmbauquote (Iwwerweisung)
• de Besoin mat enger Frequenz iwwer 50 Hz ze schaffen;
• Leeschtung kann duerch Stëbs a Fiichtegkeet beaflosst ginn, an de Sensor kann eng falsch Miessung detektéieren;
• Temperaturempfindlechkeet.

Kapazitiv Sensoren sinn einfach ze designen, wat zu engem haltbaren an zouverléissegen Design resultéiert. D'Parameteren vum Kondensator hänken nëmme vu senge Charakteristiken of an hänken net vun den Eegeschafte vun de benotzte Materialien, wa se richteg ausgewielt sinn.

De Problem vun hirer Empfindlechkeet op d'Temperatur kann geléist ginn andeems en dat passend Material fir d'Placke wielt an déi entspriechend Isolatioun fir hir Befestegung. Et bleift just fir hire Schutz géint déi schiedlech Auswierkunge vu Stëbs, Fiichtegkeet an Ionbestralung ze verbesseren, an dës Zort vu Sensoren huet nach méi eng breet Palette u Uwendungen.

A schlussendlech kënne mir resüméieren ...

Kapazitiv Sensoren benotze ganz wéineg mechanesch Kraaft, déi se brauchen fir de bewegt Deel ze beweegen, d'Ausgab vum System unzepassen a mat héijer Genauegkeet operéieren. All dëst mécht dës Sensoren onverzichtbar fir déi genee Messung vu konduktiven an net-konduktiven Elementer.

Froen an Äntwerten:

Wat sinn d'capacitive Sensoren? Single-capacitive, duebel-capacitive. Am Tour si se ënnerdeelt an: linear, Wénkel, inclinometers, Niveau Sensor, Drock transducers.

Fir wat sinn kapazitiv Sensoren geduecht a wéi funktionéiere se? An esou Sensoren ännert de gemoossene Parameter, wéinst deem d'Resistenz ännert. Esou Sensoren gi benotzt fir Wäerter vu Fiichtegkeet, Drock, mechanesch Kraaft, asw.

Wéi funktionéiert e capacitive Niveau Sensor? An esou engem Sensor, duerch eng Verännerung vum gemoossene Niveau, ännert sech och d'Kapazitéit vum Kondensator (et gëtt vun der Sonde an de Maueren vum Reservoir geformt - wat méi Flëssegkeet am Reservoir ass, wat méi héich ass d'Kapazitéit).