Mikä on kapasitiivinen anturi?

Pitoisuus

Kuten jotkut muun tyyppiset anturit (esimerkiksi induktiiviset anturit), kapasitiiviset anturit toimivat ilman fyysistä kosketusta tutkittavan kohteen kanssa. Toisin sanoen tämäntyyppiset anturit ovat kosketuksettomia laitteita. Niiden avulla voidaan havaita sekä sähköä johtavat että johtamattomat materiaalit. Tämän ominaisuuden vuoksi kapasitiivisia antureita voidaan käyttää paikoissa, joissa esimerkiksi induktiivisia antureita ei voida käyttää.

Mikä on kapasitiivinen anturi, sen rakenne ja toimintatila


Tämäntyyppinen anturi ei ole kovin monimutkainen laitteena ja koostuu yleensä:

kotelo

Runko antaa mahdollisuuden koota kaikki elementit yhdeksi kokonaisuudeksi. Lisäksi se tarjoaa elementtien luotettavan suojan ulkoisilta tekijöiltä, ​​jotka voivat vaikuttaa sen tehokkuuteen. Kapasitiivisen anturin runko on yleensä valmistettu messingistä tai polyamidista.

liitin

Se on erityinen hartsi, joka suojaa anturielementtejä kosteudelta tai muilta haitallisilta aineilta.

laukaista

Liipaisin tuottaa tarvittavan kytkentäsignaalin tehon ja hystereesin määrän (tämä on etäisyyden ero ennen kytkemistä päälle).

LEDit

LEDit tarjoavat nopean asennuksen ja osoittavat kytkimen asennon.

Vahvistin

Vahvistaa lähtösignaalin haluttuun arvoon.

demodulaattori

Demodulaattori muuttaa korkeataajuisia värähtelyjä, kunnes jännite muuttuu.

generaattori

Se luo sähkökentän, joka vaikuttaa esineeseen.

elektrodit

Kapasitiivisen anturin työpinta on yleensä kaksi elektrodia, jotka toimivat kondensaattorilevyinä, jotka on kytketty generaattorin takaisinkytkentäsilmukkaan. Hän puolestaan ​​on konfiguroitu muuttamaan tehoaan lähestyessäään ohjattua kohdetta.

Näiden värähtelyjen seurauksena, kun anturi lähestyy kohdetta, generaattori tuottaa kasvavan amplitudin, joka prosessoidaan ja tuottaa lähtösignaalin.

🚀Lisää aiheesta:
  Autonominen BMW tunnistaa katseen

Kapasitiivisia antureita ohjaavat sähköä johtavat esineet ja dielektrikot. Kun johtava esine lähestyy, anturietäisyys kasvaa huomattavasti enemmän kuin silloin, kun testiobjektit ovat dielektrisiä (reaktioetäisyys riippuu dielektrisestä vakiosta).

Mikä on kapasitiivinen anturi?

Käyttää
Tämän tyyppisiä antureita käytetään erittäin laajasti ja monipuolisesti. Niitä käytetään laajalti teollisuusprosessien ohjausjärjestelmissä melkein kaikilla toimialoilla.

Niitä käytetään pysäköintiantureissa ja säiliöiden täyttämisen kontrolloimiseksi nestemäisillä, irtotavarana ja kaasumaisilla aineilla, automaattisten linjojen kytkentöihin, konekeskuksiin, koneisiin, kuljettimiin, hälytysjärjestelmiin ja muihin.

Kapasitiivisten antureiden tyypit ja niiden sovellukset


Läheisyysanturit

Tällä hetkellä yksi yleisimmin käytetyistä kapasitiivisista antureista on läheisyysanturit, joilla on erittäin luotettavuuden lisäksi myös erittäin laaja valikoima etuja.

Tämän tyyppisiä antureita käytetään melkein kaikilla alueilla, koska ne ovat erittäin kohtuuhintaisia. Niitä käytetään seuraamaan erilaisten säiliöiden täyttöastetta, ohjausjännitettä, ilmoittamaan tuotantolinjojen ja muiden ongelmista.

Kapasitiiviset anturit kulma- ja lineaariliikkeitä varten

Tämän tyyppisiä antureita käytetään teollisuudenaloilla, kuten konepajateollisuudessa, energiassa, liikenteessä, rakentamisessa ja muilla aloilla.

kaltevuusmittarit

Kapasitiivisia kallistusmittareita käytetään öljylavoilla tasoitusjärjestelmissä, tukien muodonmuutoksen määrittämiseen, teiden ja rautateiden kaltevuuden seuraamiseen ja hallintaan niiden rakentamisen aikana, autojen, alusten, hissien, nostolaitteiden, maatalouskoneiden laadun määrittämiseksi pyörivien esineiden, esimerkiksi akseleina, hammaspyörinä ja mekanismeina, sekä kiinteinä että siirrettävinä.

Kapasitiiviset tasoanturit

Tämän tyyppisiä antureita käytetään valvontajärjestelmissä, prosessien säätelyssä ja valvonnassa elintarvike-, lääke-, kemian- ja öljyteollisuudessa.

Ne ovat erittäin tehokkaita käsittelemällä nesteitä, irtotavarana olevia kiinteitä aineita, johtavia ja johtamattomia viskooseja aineita ja ankarissa työympäristöissä tiloissa tai paikoissa, joissa pölyä tai tiivistymistä kertyy.

🚀Lisää aiheesta:
  Elektronisen lasisävytyksen tyypit ja toimintaperiaate

Kapasitiivisia antureita käytetään laajalti teollisuudessa, joissa vaaditaan tarkka kokonaispaineen, dielektristen materiaalien paksuuden, kosteuden, lineaaristen ja kulmamuotojen ja muiden mittaus.

Kapasitiivisten antureiden luokittelu niiden toteutustavan mukaan


Kaiken tyyppiset kapasitiiviset anturit voidaan jakaa kahteen ryhmään: anturit, joissa on yksi ja kaksi säiliötä. Viimeksi mainitut jaetaan edelleen differentiaalisiin ja puolidiferentsiaalisiin.

Yhden kapasitanssin antureilla on yksinkertainen rakenne ja ne ovat muuttuvia kondensaattoreita. Tämän tyyppisellä anturilla on useita haittoja, joihin sisältyy merkittäviä ympäristövaikutuksia, kuten kosteus ja lämpötila.

Erotusmuotoisten anturien haittana on, että ne eroavat antureista, joilla on yksi kapasitanssi, ja differentiaalisissa on vähintään kolme kytkentäjohtoa anturin ja mittauslaitteen välillä kosteuden ja lämpötilan kielteisten vaikutusten neutraloimiseksi.

Tämän pienen haitan takia differentiaalianturit kuitenkin lisäävät niiden tarkkuutta ja vakautta merkittävästi ja laajentavat siten niiden käyttökenttää.

Kapasitiivisten antureiden plussat
Verrattuna kilpailukykyisiin optisiin, induktiivisiin ja pietsosähköisiin antureihin kapasitiivisilla antureilla on monia etuja, mukaan lukien:

  • tuotannon helppous - kapasitiivisten antureiden valmistuksessa käytetään halpoja materiaaleja, mikä vaikuttaa tuotteen lopulliseen hintaan;
  • pieni koko ja paino;
  • alhainen virrankulutus;
  • korkea herkkyysaste;
  • kontaktiton (heidän ei tarvitse olla lähellä tutkittavaa kohdetta;
  • pitkä käyttöikä;


Anturisuunnittelu on helppo mukauttaa erilaisiin tehtäviin ja mittauksiin.


Rajoitukset
Joitakin kapasitiivisten anturien suurimmista haitoista ovat:

  • suhteellisen pieni muuntokurssi (siirto);
  • tarve työskennellä yli 50 Hz: n taajuudella;
  • pöly ja kosteus voivat vaikuttaa suorituskykyyn, ja anturi voi havaita väärän mittauksen;
  • lämpötilaherkkyys.


Kapasitiiviset anturit ovat yksinkertaisia ​​suunnitella, mikä johtaa kestävään ja luotettavaan suunnitteluun. Kondensaattorin parametrit riippuvat vain sen ominaisuuksista eivätkä käytettyjen materiaalien ominaisuuksista, jos ne on valittu oikein.

🚀Lisää aiheesta:
  Kaksimassavauhtipyörä. Mikä se on, miten se toimii

Niiden lämpötilaherkkyysongelma voidaan ratkaista valitsemalla levyille sopiva materiaali ja sopiva eristys niiden kiinnitykseen. Niiden suojaa on vielä parannettava pölyn, kosteuden ja ionisäteilyn haitallisilta vaikutuksilta, ja tämän tyyppisillä antureilla on vielä laajempi käyttöalue.

Ja lopuksi voimme tehdä yhteenvedon ...

Kapasitiiviset anturit käyttävät hyvin vähän mekaanista voimaa, jota ne tarvitsevat liikkuvan osan siirtämiseen, järjestelmän tehon säätämiseen ja suureen tarkkuuteen. Kaikki tämä tekee näistä antureista välttämättömiä johtavien ja johtamattomien elementtien tarkassa mittauksessa.

Kysymyksiä ja vastauksia:

Mitä ovat kapasitiiviset anturit? Yksikapasitiivinen, kaksinkertainen kapasitiivinen. Ne puolestaan ​​​​jaetaan: lineaarisiin, kulmaisiin, kaltevuusmittareihin, tasoantureihin, paineantureisiin.

Mihin kapasitiiviset anturit on tarkoitettu ja miten ne toimivat? Tällaisissa antureissa mitattu parametri muuttuu, minkä seurauksena vastus muuttuu. Tällaisia ​​antureita käytetään muuntamaan kosteuden, paineen, mekaanisen voiman jne. arvot.

Miten kapasitiivinen tasoanturi toimii? Tällaisessa anturissa mitatun tason muutoksen vuoksi myös kondensaattorin kapasitanssi muuttuu (sen muodostavat anturi ja säiliön seinämät - mitä enemmän nestettä säiliössä, sitä suurempi kapasiteetti).

SAMANKALTAISET TAVARAT
Tärkein » Artikkelit » Ajoneuvolaite » Mikä on kapasitiivinen anturi?

Lisää kommentti