Çfarë është një sensor kondensator?

Ashtu si disa lloje të tjerë të sensorëve (për shembull, sensorë induktivë), sensorët kapacitivë punojnë pa kontakt fizik me objektin nën hetim. Me fjalë të tjera, këto lloje të sensorëve janë pajisje pa kontakt. Me ndihmën e tyre, mund të zbulohen materiale elektrike përçuese dhe jopërçuese. Për shkak të kësaj vetie, sensorët kondensues mund të përdoren në vende ku, për shembull, sensorët induktivë nuk janë të zbatueshëm.

Çfarë është një sensor kondensator, struktura e tij dhe mënyra e funksionimit

Ky lloj sensori nuk është shumë kompleks si pajisje dhe zakonisht përbëhet nga:

Banesat

Trupi bën të mundur mbledhjen e të gjithë elementëve në një tërësi. Përveç kësaj, ai siguron mbrojtje të besueshme të elementeve nga faktorë të jashtëm që mund të ndikojnë në efektivitetin e tij. Trupi i një sensori kondensator zakonisht është prej bronzi ose poliamide.

Lidhës

Shtë një rrëshirë e veçantë që mbron elementët e sensorit nga lagështia ose substancat e tjera të dëmshme.

Shkas

Shkas gjeneron fuqinë e kërkuar të sinjalit të kalimit dhe sasinë e histerezës (kjo është ndryshimi në distancë para se të ndizet).

LED

LED-të sigurojnë konfigurimin e shpejtë dhe tregojnë pozicionin e ndërprerësit.

Përforcues

Amplifikon sinjalin e daljes në vlerën e dëshiruar.

Demodulator

Demoduluesi ndryshon lëkundjet me frekuencë të lartë derisa voltazhi të ndryshojë.

Gjeneratori

Krijon një fushë elektrike që vepron në objekt.

Elektroda

Sipërfaqja e punës e një sensori kondensator është zakonisht dy elektroda që veprojnë si pllaka kondensatori që janë të lidhura me qarkun e kthimit të gjeneratorit. Ai, nga ana tjetër, është konfiguruar për të ndryshuar fuqinë e tij kur i afrohet objektit të kontrolluar.

Si rezultat i këtyre dridhjeve, ndërsa sensori i afrohet një objekti, gjeneratori gjeneron një amplituda në rritje, e cila përpunohet dhe prodhon një sinjal dalës.

Sensorët kapacitivë drejtohen nga objekte përçuese elektrike dhe dielektrikë. Ndërsa një objekt përçues afrohet, distanca e ndjeshmërisë bëhet shumë më e madhe sesa kur objektet e provës janë dielektrikë (distanca e reagimit varet nga konstanta dielektrike).

Përdorim
Përdorimi i sensorëve të këtij lloji është jashtëzakonisht i gjerë dhe i larmishëm. Ato përdoren gjerësisht në sistemet e kontrollit të procesit industrial në pothuajse të gjitha industritë.

Ato përdoren në sensorët e parkimit të makinave dhe për të kontrolluar mbushjen e rezervuarëve me substanca të lëngshme, të mëdha dhe të gazta, për ndërprerësit në linjat automatike, për qendrat e makinerive, makinat, transportuesit, sistemet e alarmit dhe të tjerët.

Llojet e sensorëve kondensues dhe zbatimet e tyre

Sensorët e afërsisë

Aktualisht, një nga sensorët kondensues më të përdorur janë sensorët e afërsisë, të cilët përveç që janë jashtëzakonisht të besueshëm, kanë një gamë shumë të gjerë avantazhesh.

Sensorët e këtij lloji përdoren pothuajse në të gjitha fushat pasi ato kanë çmime shumë të arsyeshme. Ato përdoren për të monitoruar nivelin e mbushjes së kontejnerëve të ndryshëm, tensionin e kontrollit, për të sinjalizuar në rast të problemeve në linjat e prodhimit, dhe të tjerët.

Kodues kapacitiv për lëvizje këndore dhe lineare

Sensorët e këtij lloji përdoren në industri të tilla si inxhinieri mekanike, energjia, transporti, ndërtimi dhe të tjera.

Inclinometra

Inclinometrat kapacitivë përdoren në platformat e naftës në sistemet e nivelimit, për të përcaktuar deformimin e mbështetësve, për të monitoruar dhe kontrolluar pjerrësinë e rrugëve dhe hekurudhave gjatë ndërtimit të tyre, për të përcaktuar cilësinë e makinave, anijeve, ashensorëve, pajisjeve ngritëse, makinerive bujqësore për të përcaktuar zhvendosjen këndore të objekteve rrotulluese, të tilla si boshte, ingranazhe dhe mekanizma, të palëvizshëm dhe të lëvizshëm.

Sensorë të nivelit të kapacitetit

Sensorët e këtij lloji përdoren në sistemet e monitorimit, rregullimin dhe kontrollin e proceseve në industrinë ushqimore, farmaceutike, kimike dhe të naftës.

Ata janë jashtëzakonisht të efektshëm në trajtimin e lëngjeve, lëndëve të ngurta pjesa më e madhe, substancave viskoze përçuese dhe jopërçuese, dhe në mjedise të vështira pune në dhoma ose vende ku grumbullohet pluhuri ose kondensimi.

Sensorët kapacitivë përdoren gjerësisht në industri ku kërkohet matja e saktë e presionit total, trashësisë së materialeve dielektrike, lagështisë, deformimeve lineare dhe këndore dhe të tjera.

Klasifikimi i sensorëve kondensatorë sipas metodës së zbatimit të tyre

Të gjitha llojet e sensorëve kondensatorë mund të ndahen në dy grupe: sensorë me një dhe dy rezervuarë. Këto të fundit ndahen më tej në diferenciale dhe gjysmë diferenciale.

Sensorët me një kapacitet të vetëm kanë një dizajn të thjeshtë dhe janë kondensatorë të ndryshueshëm. Ky lloj sensori ka disa disavantazhe, të cilat përfshijnë ndikime të konsiderueshme mjedisore si lagështia dhe temperatura.

Disavantazhi i sensorëve me një dizajn diferencial është se ata ndryshojnë nga sensorët me një kapacitet të vetëm, dhe sensorët diferencialë kanë të paktën tre tela lidhës midis sensorit dhe pajisjes matëse për të neutralizuar efektet negative të lagështisë dhe temperaturës.

Sidoqoftë, për shkak të këtij disavantazhi të vogël, sensorët diferencialë rritin ndjeshëm saktësinë dhe qëndrueshmërinë e tyre dhe në këtë mënyrë zgjerojnë fushën e tyre të aplikimit.

Pro të sensorëve kapacitivë
Krahasuar me sensorët konkurrues optikë, induktivë dhe piezoelektrik, sensorët kapacitivë kanë shumë përparësi, duke përfshirë:

• lehtësia e prodhimit - materialet e lira përdoren për prodhimin e sensorëve kapacitiv, gjë që ndikon në çmimin përfundimtar të produktit;
• madhësia dhe pesha e vogël;
• konsum i ulët i energjisë;
• shkallë e lartë e ndjeshmërisë;
• moskontakt (ata nuk kanë pse të jenë pranë objektit të studimit;
• jetë e gjatë shërbimi;

Përshtatje e lehtë e dizajnit të sensorit për detyra dhe matje të ndryshme.

Kufizimet
Disa nga disavantazhet më të mëdha të sensorëve kapacitivë janë:

• shkalla relativisht e vogël e konvertimit (transferimi);
• nevoja për të punuar në një frekuencë mbi 50 Hz;
• performanca mund të ndikohet nga pluhuri dhe lagështia, dhe sensori mund të zbulojë matje të pasaktë;
• ndjeshmëria ndaj temperaturës.

Sensorët kapacitivë janë të thjeshtë për t’u projektuar, duke rezultuar në një dizajn të qëndrueshëm dhe të besueshëm. Parametrat e kondensatorit varen vetëm nga karakteristikat e tij dhe nuk varen nga vetitë e materialeve të përdorura, nëse ato janë zgjedhur siç duhet.

Problemi i ndjeshmërisë së tyre ndaj temperaturës mund të zgjidhet duke zgjedhur materialin e duhur për pllakat dhe izolimin e duhur për fiksimin e tyre. E tëra që mbetet është të përmirësojmë mbrojtjen e tyre kundër efekteve të dëmshme të pluhurit, lagështisë dhe rrezatimit jonik, dhe ky lloj i sensorëve do të ketë një gamë edhe më të gjerë të aplikacioneve.

Dhe së fundmi, ne mund të përmbledhim ...

Sensorët kapacitiv përdorin shumë pak forcë mekanike që u nevojitet për të lëvizur pjesën lëvizëse, për të rregulluar daljen e sistemit dhe për të funksionuar me saktësi të lartë. E gjithë kjo i bën këta sensorë të domosdoshëm për matjen e saktë të elementëve përçues dhe jopërçues.

Pyetje dhe Përgjigje:

Cilat janë sensorët kapacitiv? Një-kapacitiv, dy-kapacitiv. Nga ana tjetër, ato ndahen në: lineare, këndore, inklinometra, sensorë niveli, transduktorë presioni.

Për çfarë synohen sensorët kapacitiv dhe si funksionojnë? Në sensorë të tillë, parametri i matur ndryshon, për shkak të të cilit ndryshon rezistenca. Sensorë të tillë përdoren për të kthyer vlerat e lagështisë, presionit, forcës mekanike, etj.

Si funksionon një sensor i nivelit kapacitiv? Në një sensor të tillë, për shkak të një ndryshimi në nivelin e matur, kapaciteti i kondensatorit gjithashtu ndryshon (ai formohet nga sonda dhe muret e rezervuarit - sa më shumë lëng në rezervuar, aq më i lartë është kapaciteti).