Kapasitiv sensor nədir?

Digər bəzi sensorlar kimi (məsələn, induktiv sensorlar), kapasitiv sensorlar araşdırılan obyektlə fiziki təmasda olmadan işləyirlər. Başqa sözlə, bu tip sensorlar təmassız cihazlardır. Onların köməyi ilə həm elektrik keçirici, həm də keçirici olmayan materiallar aşkar edilə bilər. Bu xüsusiyyətə görə, tutumlu sensorlar, məsələn, induktiv sensorların tətbiq oluna bilmədiyi yerlərdə istifadə edilə bilər.

Kapasitiv bir sensor nədir, onun quruluşu və iş rejimi

Bu tip bir cihaz bir cihaz kimi çox mürəkkəb deyil və ümumiyyətlə aşağıdakılardan ibarətdir:

Mənzil

Bədən bütün elementləri bir bütöv hala gətirməyə imkan verir. Bundan əlavə, elementlərin effektivliyini təsir edə biləcək xarici faktorlardan etibarlı qoruma təmin edir. Kapasitiv bir sensorun gövdəsi ümumiyyətlə pirinç və ya poliamiddən hazırlanır.

Konnektor

Sensor elementlərini nəmdən və ya digər zərərli maddələrdən qoruyan xüsusi bir qatrandır.

Tetikle

Tətik tələb olunan keçid siqnalı gücünü və histerezin miqdarını yaradır (bu işə başlamazdan əvvəl məsafədəki fərqdir).

LEDlər

LEDlər sürətli quraşdırma təmin edir və keçid mövqeyini göstərir.

Gücləndirici

Çıxış siqnalını istədiyiniz dəyərə gücləndirir.

Demodulator

Demodulator gərginlik dəyişənə qədər yüksək tezlikli rəqsləri dəyişir.

Generator

Obyekt üzərində işləyən elektrik sahəsi yaradır.

Elektrodlar

Kapasitiv bir sensorun işləyən səthi ümumiyyətlə generatorun geribildirim dövrə ilə əlaqəli kondansatör lövhələri rolunu oynayan iki elektroddur. Bu, öz növbəsində, idarə olunan obyektə yaxınlaşdıqda gücünü dəyişdirmək üçün qurulmuşdur.

Bu titrəmələr nəticəsində sensör bir cismə yaxınlaşdıqda, generator artan bir amplituda meydana gətirir və bu işlənir və bir çıxış siqnalı yaradır.

Kapasitiv sensorlar elektrik keçirici obyektlər və dielektriklər tərəfindən idarə olunur. Keçirici bir cisim yaxınlaşdıqda, algılama məsafəsi test obyektləri dielektrik olduqdan daha çox olur (reaksiya məsafəsi dielektrik sabitinə bağlıdır).

Istifadə
Bu tip sensorların istifadəsi olduqca çox və müxtəlifdir. Bunlar demək olar ki, bütün sənaye sahələrində sənaye prosesinə nəzarət sistemlərində geniş istifadə olunur.

Bunlar avtomobil dayanacağı sensorlarında və çənlərin maye, toplu və qazlı maddələrlə doldurulmasına nəzarət etmək, avtomatik xətlər açarları, maşın mərkəzləri, maşınlar, konveyerlər, siqnalizasiya sistemləri və digərləri üçün istifadə olunur.

Kapasitiv sensorların növləri və onların tətbiqi

Yaxınlıq sensorları

Hal-hazırda ən çox istifadə olunan kapasitiv sensorlardan biri, son dərəcə etibarlı olmasına əlavə olaraq çox geniş üstünlüklərə sahib olan yaxınlıq sensorlarıdır.

Bu tip sensorlar olduqca məqbul qiymətə malik olduqları üçün demək olar ki, bütün sahələrdə istifadə olunur. Müxtəlif konteynerlərin doldurma səviyyəsini izləmək, gərginliyi idarə etmək, istehsal xəttlərində problem yaranarsa siqnal vermək və digərləri üçün istifadə olunur.

Açısal və xətti hərəkətlər üçün tutumlu enkoderlər

Bu tip sensorlar maşınqayırma, enerji, nəqliyyat, tikinti və digər sahələrdə istifadə olunur.

İnlinometrlər

Kapasitif meylölçənlər düzəldici sistemlərdəki neft platformalarında, dayaqların deformasiyasını təyin etmək, tikinti zamanı yolların və dəmir yollarının yamacını izləmək və idarə etmək, fırlanan obyektlərin açısal yerdəyişməsini təyin etmək üçün avtomobillərin, gəmilərin, liftlərin, qaldırıcı avadanlıqların, kənd təsərrüfatı texnikalarının keyfiyyətini müəyyən etmək üçün istifadə olunur. həm stasionar, həm də hərəkətli vallar, dişlilər və mexanizmlər kimi.

Kapasitiv səviyyəli sensorlar

Bu tip sensorlar qida, əczaçılıq, kimya və neft sənayesindəki proseslərin monitorinqi, tənzimlənməsi və nəzarətində istifadə olunur.

Mayelərlə, kütləvi materiallarla, keçirici və keçirici olmayan yapışqan maddələrlə işləməkdə və otaqlarda və ya toz və ya kondensasiya yığılmış yerlərdə sərt iş şəraitində olduqca təsirli olurlar.

Kapasitiv sensorlar ümumi təzyiqin, dielektrik materialların qalınlığının, nəmin, xətti və açısal deformasiyaların və digərlərinin dəqiq ölçülməsini tələb edən sahələrdə geniş istifadə olunur.

Kapasitiv sensorların tətbiqi metoduna görə təsnifatı

Hər növ tutumlu sensorlar iki qrupa bölünə bilər: bir və iki çənli sensorlar. Sonuncular daha da diferensial və yarı diferensiala bölünür.

Tək tutumlu sensorlar sadə bir dizayna malikdir və dəyişkən kondansatörlərdir. Bu tip sensörün nəm və temperatur kimi əhəmiyyətli ətraf mühit təsirlərini əhatə edən bir neçə dezavantajı var.

Diferensial dizaynı olan sensorların çatışmazlığı ondadır ki, onlar tək tutumlu olan sensorlardan fərqlənir və diferensial olanlar, rütubət və temperaturun mənfi təsirlərini təsirsiz hala gətirmək üçün sensor və ölçü cihazı arasında ən azı üç birləşdirici telə malikdir.

Bununla birlikdə, bu kiçik dezavantaj səbəbiylə diferensial sensorlar dəqiqliyini və sabitliyini əhəmiyyətli dərəcədə artırır və bununla da tətbiq sahələrini genişləndirirlər.

Kapasitiv sensorların üstünlükləri
Rəqabətli optik, induktiv və piezoelektrik sensorlarla müqayisədə kapasitiv sensorlar bir çox üstünlüklərə malikdir:

• istehsalın asanlığı - məhsulun son qiymətinə təsir edən kapasitiv sensorların istehsalı üçün ucuz materiallar istifadə olunur;
• kiçik ölçüsü və çəkisi;
• aşağı enerji istehlakı;
• yüksək həssaslıq dərəcəsi;
• təmassız (tədqiqat obyektinin yanında olmaları lazım deyil;
• uzun xidmət müddəti;

Fərqli tapşırıqlar və ölçmələr üçün sensor dizaynının asan uyğunlaşdırılması.

Məhdudiyyətlər
Kapasitiv sensorların ən böyük dezavantajlarından bəziləri bunlardır:

• nisbətən aşağı konversiya dərəcəsi (köçürmə);
• 50 Hz-dən yuxarı bir tezlikdə işləmək ehtiyacı;
• performans tozdan və nəmdən təsirlənə bilər və sensor səhv ölçməni aşkar edə bilər;
• temperatur həssaslığı.

Kapasitiv sensorların dizaynı sadədir və davamlı və etibarlı dizaynla nəticələnir. Kondansatörün parametrləri yalnız xüsusiyyətlərindən asılıdır və düzgün seçildiyi təqdirdə istifadə olunan materialların xüsusiyyətlərindən asılı deyil.

İstiliyə həssaslıq problemi plitələr üçün uyğun material və onların bərkidilməsi üçün uyğun izolyasiya seçilərək həll edilə bilər. Qalan yalnız toz, nəm və ion radiasiyasının zərərli təsirlərindən qorunmasını yaxşılaşdırmaqdır və bu tip sensorlar daha da geniş tətbiq sahəsinə sahib olacaqdır.

Və nəhayət, ümumiləşdirə bilərik ...

Kapasitiv sensorlar hərəkət edən hissəni hərəkət etdirmək, sistemin çıxışını tənzimləmək və yüksək dəqiqliklə işləmək üçün lazım olan çox az mexaniki qüvvədən istifadə edirlər. Bütün bunlar keçirici və qeyri-keçirici elementlərin dəqiq ölçülməsi üçün bu sensorları əvəzolunmaz edir.

Suallar və cavablar:

Kapasitiv sensorlar hansılardır? Tək tutumlu, iki tutumlu. Öz növbəsində, onlar bölünür: xətti, açısal, inklinometrlər, səviyyə sensorları, təzyiq çeviriciləri.

Kapasitiv sensorlar nə üçün nəzərdə tutulub və necə işləyirlər? Belə sensorlarda ölçülmüş parametr dəyişir, buna görə müqavimət dəyişir. Belə sensorlar rütubət, təzyiq, mexaniki qüvvə və s. dəyərləri çevirmək üçün istifadə olunur.

Kapasitiv səviyyə sensoru necə işləyir? Belə bir sensorda, ölçülmüş səviyyənin dəyişməsi ilə əlaqədar olaraq, kondansatörün tutumu da dəyişir (zond və anbarın divarları tərəfindən formalaşır - rezervuarda nə qədər çox maye olarsa, tutum da bir o qədər yüksəkdir).